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氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂.如图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程.请回答下列问题:(1)请用离子方程式表示下列反应原理.①用惰性电极电解饱和食盐水
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氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂.如图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程.
请回答下列问题:
(1)请用离子方程式表示下列反应原理.
①用惰性电极电解饱和食盐水___.
②氯化铁做净水剂___.
(2)吸收剂X的化学式为___;氧化剂Y的化学式为___.
(3)碱性条件下反应①的离子方程式为___.
(4)已知25°C时Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38,反应①后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,为获得较纯净的Na2FeO4则需调整pH至少为___时会生成Fe(OH)3沉淀.
过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品.该反应的化学方程式为2KOH+NaFeO4=K2FeO4+2NaOH,请根据复分解反应原理分析反应发生的原因___.
(5)K2FeO4在水溶液中易发生反应:4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O3↑.在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用___(填序号).
A.H2O
B.稀KOH溶液、异丙醇
C.NH4Cl溶液、异丙醇
D.Fe(NO3)3溶液、异丙醇.
请回答下列问题:
(1)请用离子方程式表示下列反应原理.
①用惰性电极电解饱和食盐水___.
②氯化铁做净水剂___.
(2)吸收剂X的化学式为___;氧化剂Y的化学式为___.
(3)碱性条件下反应①的离子方程式为___.
(4)已知25°C时Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38,反应①后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,为获得较纯净的Na2FeO4则需调整pH至少为___时会生成Fe(OH)3沉淀.
过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品.该反应的化学方程式为2KOH+NaFeO4=K2FeO4+2NaOH,请根据复分解反应原理分析反应发生的原因___.
(5)K2FeO4在水溶液中易发生反应:4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O3↑.在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用___(填序号).
A.H2O
B.稀KOH溶液、异丙醇
C.NH4Cl溶液、异丙醇
D.Fe(NO3)3溶液、异丙醇.
▼优质解答
答案和解析
(1)①用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电,阴极上氢离子放电,同时溶液中还生成氢氧化钠,所以电池反应式为2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑,离子反应方程式为:2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-,
故答案为:2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-;
②氯化铁做净水剂是因为Fe3+水为Fe(OH)3胶体的缘故,原理为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+,
故答案为:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+;
(2)吸收剂X的与Cl2反应的产物是FeCl3,X是FeCl2;Cl2与氢氧化钠反应生成NaClO和NaCl,其中NaClO能做氧化剂,所以Y为NaClO,
故答案为:FeCl2;NaClO;
(3)碱性条件下根据反应物和产物可知,反应①的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
故答案为:3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(4)25℃时Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38,反应Ⅱ后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,Ksp=c(Fe3+)×c3(OH-),c3(OH-)=
=10-33;c(OH-)=10-11mol/L
c(H+)=
=10-3mol/L,铁离子沉淀的溶液PH=3;过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品.该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4 =K2FeO4+2NaOH,K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小而溶液中K+、FeO42-的浓度比较大;K2FeO4在水溶液中易发生反应:4FeO42-+10H2O═4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑,
故答案为:3;K2FeO4溶解度小,析出晶体,促进反应进行;
(5)洗涤剂的选择要求:要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试剂,在选项中,A能让K2FeO4水解,B中稀KOH溶液显碱性,对K2FeO4水解能起到抑制作用,C和D中的铵根和三价铁离子易水解,且水解后显酸性,对K2FeO4水解能起到促进作用,故选B,
故答案为:B.
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故答案为:2Cl-+2H2O
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②氯化铁做净水剂是因为Fe3+水为Fe(OH)3胶体的缘故,原理为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+,
故答案为:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+;
(2)吸收剂X的与Cl2反应的产物是FeCl3,X是FeCl2;Cl2与氢氧化钠反应生成NaClO和NaCl,其中NaClO能做氧化剂,所以Y为NaClO,
故答案为:FeCl2;NaClO;
(3)碱性条件下根据反应物和产物可知,反应①的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
故答案为:3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(4)25℃时Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38,反应Ⅱ后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,Ksp=c(Fe3+)×c3(OH-),c3(OH-)=
4.0×10-38 |
4.0×10-5 |
c(H+)=
10-14 |
10-11 |
故答案为:3;K2FeO4溶解度小,析出晶体,促进反应进行;
(5)洗涤剂的选择要求:要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试剂,在选项中,A能让K2FeO4水解,B中稀KOH溶液显碱性,对K2FeO4水解能起到抑制作用,C和D中的铵根和三价铁离子易水解,且水解后显酸性,对K2FeO4水解能起到促进作用,故选B,
故答案为:B.
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