高鐵酸鉀專題

高鐵酸鉀專題復習1、(2006杭州質檢)高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。咼鐵電池的總反應為：3Zn+2KFeO+8H0===3Zn(OH)+2Fe(OH)+4K0H4 2 2 3下列敘述不正確的是放電時負極反應為：3Zn—6e—==3Zn(OH)2放電時正極反應為：2FeO2—+6e—+8HO===2Fe(OH)+1OOH-TOC\o"1-5"\h\z4 2 3放電時每轉移3mol電子，正極有l(wèi)molKFeO被氧化2 4放電時正極附近溶液的堿性增強2、 (2006綿陽一診)高鐵酸鉀是一種理想的綠色水處理劑，工業(yè)上可通過如下反應制得2Ee(OH)+3ClO-+4OH-=2FeO2-+3C1-+-5H04 2在上述反應中FeO2-是還原產(chǎn)物 B.CIO—是還原劑3C.ImolFe(OH)失去3mol電子 D.沒有電子得失33、 (2010江蘇會考)高鐵酸鉀(KFeO)是一種新型、高效、多功能水處理劑。下列反應可制取KFeO:TOC\o"1-5"\h\z42Fe(OH)+3Cl+10KOH』=2KFeO+6KC1+8HO3 2 4 2對于該反應，下列說法正確的是A.該反應是置換反應 B.鉀元素化合價降低C.Fe(OH)發(fā)生還原反應 D.Cl是氧化劑3 24、 (2007蘇州一檢)高鐵酸鉀(KFeO)是一種新型、高效、多功能水處理劑，其與水的離子反應是:2 44FeO2-+10HO=4Fe(OH)(膠體)+3Ot+8OH-工業(yè)上先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入一定量的KOH就可制得高鐵酸鉀。制備高鐵酸鈉的兩種方法的主要反應原理如下：濕法制備——2Fe(OH)+3ClO-+4OH-=2FeO2-+3C1-+5HO；TOC\o"1-5"\h\z3 4 2干法制備——2FeSO+6NaO=2NaFeO+2NaO+2NaSO+Ot。? 4 2 2 2 4 2 2 4 2下列有關說法中錯誤的是高鐵酸鉀與水反應時，水發(fā)生還原反應濕法中每生成lmolNaFeO共轉移3mol電子2 4干法中每生成lmolNaFeOq共轉移4mol電子KFeO處理水時，不僅能殺菌，還能除去HS、NH等，并使懸浮雜質沉降4 2 35、 (2006揚州二研)A通常存在于鋼鐵中，它是由甲、乙兩種化合物組成的混合物，甲和乙的含量、形狀、分布對鋼性能影響很大，使鋼硬而脆，不宜進行機械加工。已知：(1)甲和乙的組成元素相同，均是由兩種常見元素的原子以最簡整數(shù)比構成的化合物，其相對分子質量分別為124、180°(2)C、D、H、I、J常溫下為氣體，H、I、J為單質，D是一種紅棕色氣體。(3)反應②為制備理想的綠色水處理劑NaFeO(高鐵酸鈉)的一種方法。(圖中部分生成物4沒有列出。)

ABCDEABCDELF0L一MNK②請?zhí)钆c以下空白：TOC\o"1-5"\h\z⑴寫出C的電子式 。⑵寫出反應①的化學方程式 。反應②的離子方程式 。⑶甲和乙的化學式分別為 、 ,若A中組成元素的物質的量之比為4:9,則乙在A中的物質的量分數(shù)為 。6、(2007四川高考)下圖是無機物A?M在一定條件下的轉化關系(部分產(chǎn)物及反應條件未列出)。其中，I是由第三周期元素組成的單質中熔點最高的金屬，K是一種紅棕色氣體。AA請?zhí)顚懴聛砜瞻祝涸谥芷诒碇校M成單質G的元素位于第 周期第 族。在反應⑦中氧化劑與還原劑的物質的量之比為 在反應②、③、⑥、⑨中，既屬于化合反應又屬于非氧化還原反應的 (填寫序號)反應④的離子方程式是： 將化合物D與KNO、KOH共融，可制得一種“綠色”環(huán)保高效凈水劑KFeO(高鐵酸鉀)，同時3 2 4還生成KNO和H0。該反應的化學方程式是：22

3+,7、(20093+,已知反應：Br+2Fe2+=2Br-+2Fe3+,向10mL0.1mol?L-i的FeBr2溶液中通入0.001molCl,22反應后，溶液中除含有Cl-外，還一定(填序號)。含F(xiàn)e2+，不含F(xiàn)e3+②含F(xiàn)e3+，不含Br-③含F(xiàn)e3+，含有Br-773K、固定體積的容器中，反應CO(g)+2H(g)CHOH(g)過程中能量變化如下圖。曲TOC\o"1-5"\h\z2 3線II表示使用催化劑時的能量變化。若投入amolCO、2amolH，平衡時能生成0.lamolCHOH，反應2 3就具工業(yè)應用價值。二1molCOV4^2molHj. \\—1mnl 倔）TOC\o"1-5"\h\z若按上述投料比使該反應具有工業(yè)應用價值，CO的平衡轉化率最小為_；在容器容積不變的前提下，欲提高H的轉化率，可采取的措施(答兩項即2可) 、 ;下列與催化劑有關的說法中，正確的是— (填字母序號)。使用催化劑，使反應CO(g)+2H(g)〒亠CH3OH(g)AH>-91kj?mol-1b?使用催化劑，能夠提高反應物轉化率 3使用催化劑，不能改變反應的平衡常數(shù)K高鐵酸鹽在能源環(huán)保領域有廣泛用途。我國學者提出用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽NaFeO的方案，裝置如右圖所示。2 4Fe電極作極 (填“陰”或“陽”)；Ni電極的電極反應式為： 。氧化還原反應中實際上包含氧化和還原兩個過程。下面是HNO發(fā)生的一個還原過程的反應式：3NO-+4H++3e-—NO+2HO2KMnO、NaCO、CuO、KI四種物質中的 (填化學式)能使上述還原過程發(fā)生。欲用下圖裝置通過測定氣體生成量測算硝酸被還原的速率，當反應物的濃度、用量及其他影響速率的條件確定之后，可以通過測定 推(計)算反應速率。

速率的條件確定之后，可以通過測定 推(計)算反應速率。(2010廣州測試)新型凈水劑高鐵酸鉀(KFeO)為暗紫色固體，可溶于水，在中性或酸性溶液4中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定。工業(yè)上制備KFeO的常用方法有兩種。2 4方法I：次氯酸鹽氧化法。工藝流程如圖13.(1)tflfil*訓【帶淪完成“氧化”過程中反應的化學方程式：FeCl+ NaOHf(1)tflfil*訓【帶淪完成“氧化”過程中反應的化學方程式：FeCl+ NaOHf3其中氧化劑是 (填化學式)?！稗D化”過程中發(fā)生反應的化學方程式為上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質，可用重結晶發(fā)提純，操作是：將粗產(chǎn)品用NaFeO+2 4(2)(3)然后方法II：電解法。以鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液，然后在陽極溶液中加入KOH。溶解,電解時陽極發(fā)生反應生成FeO2-,該電極反應方程式為 4 。9、(9、(2010蘇北一研)高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。濕法、干法制備高鐵酸鹽的原理如下表所示。高鐵電池是正在研制中的可充電干電池，右圖為該電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出的高鐵電池的優(yōu)點有高鐵電池是正在研制中的可充電干電池，右圖為該電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出的高鐵電池的優(yōu)點有TOC\o"1-5"\h\z反應I的化學方程式為 。反應II的離子方程式為 。加入飽和KOH溶液的目的是 —。高鐵酸鉀是一種理想的水處理劑，其處理水的原理為 干法制備KFeO的反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為2 4 -

10、(2011鄭州三模)高鐵酸鉀(KFeO)是一種新型凈水劑，為暗紫色固體，可溶于水，在中性或4酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定。工業(yè)上制備KFeO的常用方法有兩種：4方法I次氯酸鹽氧化法一一工藝流程如下：愧剃KDH群腋愧剃KDH群腋恤口觸NaQH(填化學式)，該的應的離子方程式“氧化”過程中的氧化劑是 (填化學式)，該的應的離子方程式為 ?！稗D化”過程中發(fā)生反應的化學方程式為得到KFeO固體后的濾液可以循環(huán)利用，其主要成分是(填寫化學式)4 方法II電解法一一以鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液，然后在陽極液中加入KOH。(4)電解時的電解方程式為Fe+2HO+2NaOH空S=NaFeO+3Ht，則陽極的電極反應式TOC\o"1-5"\h\z2 2 4 2為 。和傳統(tǒng)凈水劑相比，高鐵酸鉀可以起到殺菌劑和凈水劑的雙重作用，請解釋其能殺菌和凈水的原因 。電解法得到的H可作為清潔能源。每得到1. 98kg高鐵酸鉀，理論上得到H(標準狀況)的22體積是 L。11、 (2012全國新課標)鐵是應用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。要確定鐵的某氯化物FeCl的化學式。可用離子交換和滴定的方法。實驗中稱取0.54g的FeClX X樣品，溶解后先進行陽離子交換預防處理，再通過含有飽和OH-的陰離子交換柱，使Cl-和OH-發(fā)生交換。交換完成后，流出溶液的OH-用0.40mol?L-1的鹽酸滴定，滴至終點時消耗鹽酸25.0mL。計算該樣品中氯的物質的量，并求出FeCl中％值現(xiàn)有一含有FeCl和FeCl的混合樣品，采用上述方法測得n(Fe):n(Cl)=1：2.1，則該樣品中2 3FeCl的物質的量分數(shù)為____。在實驗室中，F(xiàn)eCl可用鐵粉和____反應制備，F(xiàn)eCl可用鐵粉和 2 3反應制備FeCl與氫碘酸反應時可生成棕色物質，該反應的離子方程式為___3高鐵酸鉀(KFeO)是一種強氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料oFeCl與KClO在強堿TOC\o"1-5"\h\z2 4 3性條件下反應可制取KFeO,其反應的離子方程式為 2 4與MnO-Zn電池類似，KFeO-Zn也可以組成堿性電池，KFeO在電池中作為正極材料，其電極反應式2 2 4 2 4為 ，該電池總反應的離子方程式為 。12、 高鐵酸鉀12、 高鐵酸鉀(KFeO)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。其生產(chǎn)工藝如下:2 4已知：①2KOH+Cl-KCl+KClO+HO(條件：溫度較低)226KOH+3Cl-5KCl+KClO+3HO(條件：溫度較高)TOC\o"1-5"\h\z— 2 3 22Fe(NO)+2KClO+10KOH—2KFeO+6KNO+3KCl+5HO… 3 3 2 4 3 2回答下列問題：該生產(chǎn)工藝應在 (填“溫度較高”或“溫度較低”)的情況下進行；寫出工業(yè)上制取Cl的化學方程式 ；2 KFeO具有強氧化性的原因 ；2 4 配制KOH溶液時，是在每100mL水中溶解61.6gKOH固體(該溶液的密度為1.47g/mL)，

它的物質的量濃度為 ;在“反應液I”中加KOH固體的目的是 :與“反應液I”中過量的Cl繼續(xù)反應，生成更多的KClOKOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應速率C?為下一步反應提供反應物 D?使副產(chǎn)物KClO轉化為KClO3從“反應液II”中分離出KFeO后，會有副產(chǎn)品 (寫化學式)，它4 們都是重要的化工產(chǎn)品，具體說出其中一種物質的用途 。(2012朝陽一模)高鐵酸鈉(NaFeO)具有很強的氧化性，是一種新型的綠色凈水消毒劑。工業(yè)上可以通過次氯酸鈉氧化法制備高鐵酸鈉，生產(chǎn)過程如下：回答下列問題：TOC\o"1-5"\h\z氫氧化鈉的電子式是 。經(jīng)過步驟①后，加入NaOH固體的原因是 。步驟②反應的離子方程式是 。從溶液I中分離出NaFeO后，還有副產(chǎn)品NaSO、NaCl，則步驟③中反應的離子方程式為2 4 2 4將一定量的NaFeO投入到pH不同的污水中(污水中其余成分均相同)，溶液中NaFeO濃度變2 4 2 4化如下圖曲線I、II所示，試推測曲線I比曲線II對應的污水pH (填“高”或“低”)。通過計算得知NaFeO的消毒效率(以單位質量得到的電子數(shù)表示)比氯氣的 (填“高”2 4或“低”)，用高鐵酸鈉代替氯氣作凈水消毒劑的優(yōu)點是 (答出兩點即可)。14、高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。高鐵酸鉀KFeO易溶于水，具有強氧化性，是一2 4種新型水處理劑。替代傳統(tǒng)的凈水劑及Cl對淡水進行凈化消毒是城市飲用水處理新技術。2工業(yè)上常用如下方法制備高鐵酸鉀：以鐵絲網(wǎng)為陽極電解NaOH溶液，然后在陽極液中加入50%的KOH溶液，充分反應后，過濾、用異丙醇洗滌、干燥，即可制得。TOC\o"1-5"\h\z高鐵酸鉀具有強氧化性的原因是 。用異丙醇代替水洗滌產(chǎn)品的好處是 。高鐵酸鉀是一種理想的水處理劑，其處理水的原理為 。高鐵電池是正在研制中的可充電干電池，右圖為該電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出的高鐵電池的優(yōu)點有 、 。

探究高鐵酸鉀的某種性質。【實驗1】將適量KFeO固體分別溶解于pH為4.74、7.00、11.50的水溶液中，配得FeO2—濃度為2 4 41.0mmol?L-1(1mmol?L-i=10-3mol?L—i)的試樣，靜置，考察不同初始pH的水溶液對KFeO某2 4種性質的影響，結果見圖1(注：800min后，三種溶液中高鐵酸鉀的濃度不再改變)?！緦嶒?】將適量KFeO溶解于pH=4.74的水溶液中，配制成FeO2—濃度為1.0mmol?L-1的試樣，TOC\o"1-5"\h\z2 4 4將試樣分別置于20°C、30°C、40°C和60°C的恒溫水浴中，考察不同溫度對KFeO某種性質的影響，2 4結果見圖2。則實驗1的目的是 ;實驗2可得出的結論是 ;高鐵酸鉀在水中的反應為4FeO2-+10 Fe(OH)+8OH-+3O仁由圖1可知，800min時，pH=11.50的溶液中高鐵酸鉀最終濃度比2pH=4.74的溶液中高，主要原因是 。(2014莆田質檢)高鐵酸鉀(KFeO)具有很強的氧化性，在生產(chǎn)、生活中有廣泛應用。KFeO常用做高效水處理劑，其兩種作用分別是 。2 4已知：FeO2-+3e-+4HO=Fe(OH)+5OH-⑵制備KFeO可以采用濕式氧化法，流程如下圖：⑵制備KFeO可以采用濕式氧化法，流程如下圖：2 4①完成氧化工序的離子方程式:口C1CT十匚］F口C1CT十匚］F占+二一=匚!+L.'C1_+，.!除雜工序目的是除去NaFeO溶液中的雜質，除去的雜質主要有2 4轉化工序控制在某溫度下進行，則該溫度下溶解度：“〈”或“二”)。(3)實驗室模擬工業(yè)電解法制取KFeO，裝置如右圖。2 4NaFeO2 4'_(寫化學式)。KFeO (填“>”、2 4(填“a”(填“a”或“b”)。陽極的電極反應式為—⑷已知KFeO稀溶液中存在如下平衡：2 44FeO2-+10HO，=「4Fe(OH)+8OH-+3O實驗測得KFeO溶液濃度與溫度和pH的關系分別如下圖所示:2 3 2 2 4

吐卜d也’儲i訂城md吐卜d也’儲i訂城mdj/mn召廉世與需就迅ift的主無US裁則吩“J￡11 25-A-5EIDA6中勺邑勺由圖I可得出的結論：該反應的AH 0(填“〉”、“〈”或“=”)。圖II中pH pH(填“〉”、“〈”或“二”)。TOC\o"1-5"\h\z1 316、(2014福州三月質檢)高鐵酸鉀(KFeO)有強氧化性，是一種安全性很高的水處理劑。2 4高鐵酸鉀中鐵元素的化合價是 ，它可以將廢水中的亞硝酸鉀(KNO)氧化，同時生成具有吸附性的Fe(OH),該反應的化學方程式為 。 2 某學習小組用廢鐵泥(主要成分為FeO、FeO、CuO和少量Fe)制備高鐵酸鉀的流程如下：2 3鐵泥足量硝酸 A屜的溶液鐵泥足量硝酸 A屜的溶液iKCIO濃落液|操作I要在通風櫥中進行，其原因是 。溶液A中含有的金屬陽離子是 。25°C時，若將溶液B中的金屬離子完全沉淀，應調節(jié)c(H+)小于 。(已知：i.K[Fe(OH)]=2.7X10-39、K[Fe(OH)]=4.0X10-i7、K[Cu(OH)]=1.6X10-2°；ii.溶sp 3 ” 「SP、 、A2 SP 2液中離子濃度小于10-5mol?L-i時，可視為沉淀完全。)該小組經(jīng)多次實驗，得到如右圖結果，他們的實驗目的是 。高鐵酸鉀還可以用電解法制取，電解池以鐵絲網(wǎng)為陽極，電解液使用氫氧化鉀濃溶液，其陽極反應式為 。

參考答案：TOC\o"1-5"\h\z1、 C2、 C3、 D4、 AC5、 (1)「-⑵4NO+O+2HO=4HNO2Fe(0H)+3C1O-+4OH-=2FeO2-+2C1-+5HO2 2 2 3 3 4 2⑶FeCFeC；25%2 36、 (1)四(或4)VIII1:2③3Fe2++N0-+4H+=3Fe3++N0f+2H02高:i曰FeO+3KNO+4KOH 2KFeO+3KNO+2HO2 3 3 2 4 2 2(1)③(6分)①10%②增大CO濃度、適當降低溫度、及時分離生成的CH0H③c3①陽②2H++2e—-H(或2HO+2e—-H2+2OH-)4)①KI(有錯誤答案不得分)②單位時間內收集的氣體體積(或收集一定體積的氣體所用的時間)8、 (1)2FeCl+NaOH+3NaClO=2NaFeO+9NaCl+5HO,NaClO2 4 2NaFeO+2KOH=KFeO+2NaOH2 4 2 4稀KOH溶液，然后加入飽和KOH溶液，冷卻結晶。Fe+8OH--6e-=FeO2-+4HO2ks5u9、 (1)①2NaOH+Cl=NaCl+NaClO+HO223C1O-+10OH-+2Fe3+=2FeO2-+3C1-+5HOTOC\o"1-5"\h\z2增大K+濃度，促進KFeO晶體析出高鐵酸鉀有強氧化性，，能殺菌消毒產(chǎn)生的Fe(OH)有吸附性，有絮凝作用3：1(4)放電時間長工作電壓穩(wěn)定 310、(2)(3)NaClO,2Fe3++10OH-+3C1O-==2FeO2-+3C110、(2)(3)2NaFeO+2KOH=KFeO+2NaOH2 4 2 4NaOHFe+8OH—FeO2-+4HO+6e-2高鐵酸鉀是強氧化劑，具有殺菌作用；高鐵酸鉀被還原成Fe3+后，水解生成Fe(OH)膠體，可以吸附水中的懸浮物而起到凈水作用。67211.(1)n(Cl)=0.0250LX0.40mol?L-1=0.010mol0.54g-0.010molX35.5g?mol-1=0.19gn(Fe)=0.19g/56g?mol-1=0.0034moln(Fe):n(Cl)=0.0034:0.010~1:3,x=30.10鹽酸氯氣2Fe3++2I-=2Fe2++I (或2Fe3++3I-=2Fe2++I-)