2011年3月,日本发生9级地震,地震引发海啸及伤亡。灾区重建面临多种困难,其中饮水安全是重要问题之一。高铁酸钾是一种重要的绿色净水剂,具有净水和消毒双重功能。某课外学习小组设计如下方案制备高铁酸钾:
(1)高铁酸钾中铁元素的化合价为_______价,推测它具有的化学性质是____ __。
(2)在次氯酸钠(NaClO,84消毒液的主要成分)溶液中加入烧碱固体形成碱性环境,将研磨的硝酸铁少量多次地加入到上述溶液中,冰浴中反应1h。发生的离子反应为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,氧化剂是________。将KOH加入到反应后的溶液搅拌半小时。静置,抽滤粗产品。该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4====K2FeO4+2NaOH。根据复分解反应原理,高铁酸钠的溶解度________高铁酸钾的溶解度(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)在强碱性溶液中,高铁酸钾能将亚铬酸盐(KCrO2)氧化为铬酸盐(K2CrO4),生成的铬酸盐溶液酸化后,得到的重铬酸钾(K2Cr2O7)用Fe(Ⅱ)的标准溶液滴定,以二苯胺磺酸钠为指示剂。到达滴定终点时,溶液由紫色变为淡绿色(+6价铬转化成+3价铬)。有关离子方程式为FeO42-+CrO2-+2H2O====CrO42-+Fe(OH)3↓+OH-,2CrO42-+2H+====Cr2O72-+H2O,Cr2O72-+6Fe2++14H+====2Cr3++6Fe3++7H2O
现称取5.00 g高铁酸钾样品于烧杯中,加入适量氢氧化钾溶液,加入稍过量的KCrO2,充分反应后,转移到250 mL容量瓶中,定容,量取25.00 mL,再用稀硫酸酸化,用0.100 0 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,用去标准溶液30.00 mL。计算上述实验制得的样品中,高铁酸钾的质量分数为__________;
识图绘图是重要的技能。按要求回答下列问题:
(1)向碳酸钠溶液中,逐滴加入盐酸,生成气体的物质的量与加入盐酸体积如甲图所示,则OA段发生反应的离子方程式为________,AB段发生反应的离子方程式为________。
(2)在乙图中补充向澄清石灰水中通入CO2,生成沉淀质量与CO2体积的关系图。
甲、乙、丙、丁四种物质(可以是溶液)中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:。按要求回答下列问题:
(1)若甲为碳,则乙为________(填化学式,下同),丙为_________。
(2)若甲为氯气,则丁为_______,丙为_________。
(3)若甲为二氧化硫,丁为氢氧化钠溶液,则丙→乙的离子方程式为_____________。
(4)若甲为氯化铝溶液,丁为氢氧化钠溶液,则乙→丙的离子方程式为_____________。
海洋是资源的宝库,蕴藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘、镁等。按要求回答下列问题:
(1)可以证明溴比碘的氧化性强的离子反应方程式为____________________________。
(2)从海带灰中提取的碘单质,往往含有一定的杂质,通常利用加热的方法除去杂质,这个过程中主要利用碘性质中的___________,也可以通过萃取分液的方法提取碘,实验室中分液时,分液漏斗中的上层液体应从分液漏斗的_______(填“上”或“下”)口倒出。
(3)点燃的镁条可以在二氧化碳气体中继续燃烧,该反应的化学方程式为__________。
一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。按要求回答下列问题:
(1)通入空气的极发生的反应类型为___________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)在电池工作过程中,O2-向_______移动,负极反应式为______________________。
(3)每有1mol丁烷参加反应,理论上消耗氧气的物质的量为_____________。
高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,按要求回答下列问题:
(1)放电时, _______(填物质化学式,下同)作负极,充电时,____________作阴极。
(2)放电时正极附近溶液的碱性__________ (填“增强”或“减弱”)
(3)充电时,每转移3mol电子,被氧化物质的物质的量为____________。