(15分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色氧化剂,在许多领域展现出广阔的应用前景。
(1)湿法制备K2FeO4:在KOH溶液中,用KC10直接氧化Fe(NO3)3即可制得K2FeO4。该反应的离子方程式为_________________________________。
(2)测定K2FeO4:样品纯度:i.称取样品mg,加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)4]溶液的锥形瓶中充分反应;ii.将所得铬酸钠(Na2CrO4)溶液酸化;iii.在所得Na2Cr2O7溶液中加入8—9滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,用c mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,消耗溶液体积为V mL。整个过程中发生的反应如下:
i. Cr(OH)4- + FeO42-+ = Fe(OH)3 (H2O)3↓+ CrO42-+
ii.2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O;
iii.Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
①配平方程式i;
②利用上述数据计算该样品的纯度为________________(用含字母的代数式表示)。
(3)高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25 ℃时,它们的物质的量分数随pH的变化如图所示:
i.pH=2.2时,溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为________;为获得尽可能纯净的高铁酸盐,pH应控制在______________。
ii.已知H3FeO4+ 的电离常数分别为:K1=2.51×10-2,K2=4.16×10-4,K3=5.01×10-8,当pH=4时,溶液中 = 。
iii.向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为______________。
(4)某新型电池以金属锂为负极,K2FeO4为正极,溶有LiPF6的有机溶剂为电解质。工作时Li+通过电解质迁移人K2FeO4晶体中,生成K2Li2FeO4。该电池的正极反应式为______________.
下表是元素周期表的一部分,请针对表中所列标号为①~⑩的元素回答下列问题。
(1)非金属性最强的元素是______(填元素符号,下同),形成化合物种类最多的元素是____________。
(2)第三周期元素除⑩外原子半径最小的是______(填元素符号),这些元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是__________(填化学式,下同),具有两性的是____________。
(3)⑤⑥⑦单质的活泼性顺序为______>______>______(填元素符号),判断的实验依据是_______(写出一种)。
在原子序数1—18号元素中,按要求用合适的化学用语填空
(1)与水反应最剧烈的金属是_____________。
(2)与水反应最剧烈的非金属单质是_____________。
(3)原子半径最小的元素是_____________。
(4)气态氢化物最稳定的化学式是_____________。
(5)最高价氧化物对应水化物的酸性最强的化学式是_____________。
(6)电子数为10的分子(写5个)
(10分)在温度为373K时,将0.100mol无色的N2O4气体通入1L抽空的密闭容器中,立刻出现红棕色,直至建立N2O42NO2的平衡。下图是隔一定时间测定到的N2O4的浓度(纵坐标为N2O4的浓度,横坐标为时间)
(1)计算在20至40秒时间内,NO2的平均生成速率为。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为。
(3)下表是不同温度下测定得到的该反应的化学平衡常数。
T/ K |
323 |
373 |
K值 |
0.022 |
0.36 |
据此可推测该反应(生成NO2)是反应(选填“吸热”或“放热”)。
(4)若其他条件不变,反应在423K时达到平衡,请在上图中找出相应的位置,画出此温度下的反应进程示意曲线。
选考【化学——选修2化学与技术】(1 5分)将磷肥生产形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水台物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义.以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图:
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、CaCO3、H2O外,还需要的两种原料是____、____;写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式:____。
(2)过滤I操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32-的操作方法是________。
(3)过滤I的滤液中的Ca2+浓度低于1×10—5mol/L时可认为被沉淀完全。若要使Ca2+沉淀完全,则滤渡中c(CO32-)大于____。[已知:该温度下
(4)写出“蒸氨”过程中的化学方程式:____。
(5)生产医用二水合氯化钙(CaCl2·2H2O )蒸发结晶要保持在160℃的原因是_______。氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O )是目前常用的无机储热材料,选择的依据是______(填字母)。
a.熔点29℃较低 b.能导电 c.能制冷 d..无毒
按要求写方程式。
(1)碳酸钙和盐酸(写出离子方程式)
(2)氢氧化钡溶液和稀硫酸(写出离子方程式)
(3)Fe2(SO4)3(写出电离方程式)
(4)H+ + OH- = H2O(写出对应的化学方程式)
(5)将下列离子Na+、K+、Cu2+、H+、NO3-、Cl-、CO32-、OH-按可能大量共存于同一溶液的情况,把他们分成A、B两组,而且每组中均含两种阳离子和两种阴离子。
A组:Cu2+和
B组: