高鐵酸鉀專題

高鐵酸鉀專題復(fù)習(xí)1、(2006杭州質(zhì)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(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。咼鐵電池的總反應(yīng)為：3Zn+2KFeO+8H0===3Zn(OH)+2Fe(OH)+4K0H4 2 2 3下列敘述不正確的是放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：3Zn—6e—==3Zn(OH)2放電時(shí)正極反應(yīng)為：2FeO2—+6e—+8HO===2Fe(OH)+1OOH-TOC\o"1-5"\h\z4 2 3放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有l(wèi)molKFeO被氧化2 4放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)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(yīng)制得2Ee(OH)+3ClO-+4OH-=2FeO2-+3C1-+-5H04 2在上述反應(yīng)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(huì)考)高鐵酸鉀(KFeO)是一種新型、高效、多功能水處理劑。下列反應(yīng)可制取KFeO:TOC\o"1-5"\h\z42Fe(OH)+3Cl+10KOH』=2KFeO+6KC1+8HO3 2 4 2對于該反應(yīng)，下列說法正確的是A.該反應(yīng)是置換反應(yīng) B.鉀元素化合價(jià)降低C.Fe(OH)發(fā)生還原反應(yīng) 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(yīng)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(yīng)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(guān)說法中錯(cuò)誤的是高鐵酸鉀與水反應(yīng)時(shí)，水發(fā)生還原反應(yīng)濕法中每生成lmolNaFeO共轉(zhuǎn)移3mol電子2 4干法中每生成lmolNaFeOq共轉(zhuǎn)移4mol電子KFeO處理水時(shí)，不僅能殺菌，還能除去HS、NH等，并使懸浮雜質(zhì)沉降4 2 35、 (2006揚(yáng)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(jìn)行機(jī)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(gòu)成的化合物，其相對分子質(zhì)量分別為124、180°(2)C、D、H、I、J常溫下為氣體，H、I、J為單質(zhì)，D是一種紅棕色氣體。(3)反應(yīng)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(yīng)①的化學(xué)方程式 。反應(yīng)②的離子方程式 。⑶甲和乙的化學(xué)式分別為 、 ,若A中組成元素的物質(zhì)的量之比為4:9,則乙在A中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 。6、(2007四川高考)下圖是無機(jī)物A?M在一定條件下的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件未列出)。其中，I是由第三周期元素組成的單質(zhì)中熔點(diǎn)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(zhì)G的元素位于第 周期第 族。在反應(yīng)⑦中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 在反應(yīng)②、③、⑥、⑨中，既屬于化合反應(yīng)又屬于非氧化還原反應(yīng)的 (填寫序號)反應(yīng)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(shí)3 2 4還生成KNO和H0。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：22

3+,7、(20093+,已知反應(yīng)：Br+2Fe2+=2Br-+2Fe3+,向10mL0.1mol?L-i的FeBr2溶液中通入0.001molCl,22反應(yīng)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(yīng)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(shí)的能量變化。若投入amolCO、2amolH，平衡時(shí)能生成0.lamolCHOH，反應(yīng)2 3就具工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。二1molCOV4^2molHj. \\—1mnl 倔）TOC\o"1-5"\h\z若按上述投料比使該反應(yīng)具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值，CO的平衡轉(zhuǎn)化率最小為_；在容器容積不變的前提下，欲提高H的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施(答兩項(xiàng)即2可) 、 ;下列與催化劑有關(guān)的說法中，正確的是— (填字母序號)。使用催化劑，使反應(yīng)CO(g)+2H(g)〒亠CH3OH(g)AH>-91kj?mol-1b?使用催化劑，能夠提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 3使用催化劑，不能改變反應(yīng)的平衡常數(shù)K高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。我國學(xué)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(yīng)式為： 。氧化還原反應(yīng)中實(shí)際上包含氧化和還原兩個(gè)過程。下面是HNO發(fā)生的一個(gè)還原過程的反應(yīng)式：3NO-+4H++3e-—NO+2HO2KMnO、NaCO、CuO、KI四種物質(zhì)中的 (填化學(xué)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(dāng)反應(yīng)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(jì))算反應(yīng)速率。

速率的條件確定之后，可以通過測定 推(計(jì))算反應(yīng)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(xùn)【帶淪完成“氧化”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式：FeCl+ NaOHf(1)tflfil*訓(xùn)【帶淪完成“氧化”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式：FeCl+ NaOHf3其中氧化劑是 (填化學(xué)式)。“轉(zhuǎn)化”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質(zhì)，可用重結(jié)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(shí)陽極發(fā)生反應(yīng)生成FeO2-,該電極反應(yīng)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(diǎn)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(diǎn)有TOC\o"1-5"\h\z反應(yīng)I的化學(xué)方程式為 。反應(yīng)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(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)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(xué)式)，該的應(yīng)的離子方程式“氧化”過程中的氧化劑是 (填化學(xué)式)，該的應(yīng)的離子方程式為 ?！稗D(zhuǎn)化”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(xué)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(shí)的電解方程式為Fe+2HO+2NaOH空S=NaFeO+3Ht，則陽極的電極反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)狀況)的22體積是 L。11、 (2012全國新課標(biāo))鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)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(xué)式?？捎秒x子交換和滴定的方法。實(shí)驗(yàn)中稱取0.54g的FeClX X樣品，溶解后先進(jìn)行陽離子交換預(yù)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(diǎn)時(shí)消耗鹽酸25.0mL。計(jì)算該樣品中氯的物質(zhì)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(zhì)的量分?jǐn)?shù)為____。在實(shí)驗(yàn)室中，F(xiàn)eCl可用鐵粉和____反應(yīng)制備，F(xiàn)eCl可用鐵粉和 2 3反應(yīng)制備FeCl與氫碘酸反應(yīng)時(shí)可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為___3高鐵酸鉀(KFeO)是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料oFeCl與KClO在強(qiáng)堿TOC\o"1-5"\h\z2 4 3性條件下反應(yīng)可制取KFeO,其反應(yīng)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(yīng)式2 2 4 2 4為 ，該電池總反應(yīng)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(yīng)在 (填“溫度較高”或“溫度較低”)的情況下進(jìn)行；寫出工業(yè)上制取Cl的化學(xué)方程式 ；2 KFeO具有強(qiáng)氧化性的原因 ；2 4 配制KOH溶液時(shí)，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(zhì)的量濃度為 ;在“反應(yīng)液I”中加KOH固體的目的是 :與“反應(yīng)液I”中過量的Cl繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KClOKOH固體溶解時(shí)會(huì)放出較多的熱量，有利于提高反應(yīng)速率C?為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物 D?使副產(chǎn)物KClO轉(zhuǎn)化為KClO3從“反應(yīng)液II”中分離出KFeO后，會(huì)有副產(chǎn)品 (寫化學(xué)式)，它4 們都是重要的化工產(chǎn)品，具體說出其中一種物質(zhì)的用途 。(2012朝陽一模)高鐵酸鈉(NaFeO)具有很強(qiáng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)的污水pH (填“高”或“低”)。通過計(jì)算得知NaFeO的消毒效率(以單位質(zhì)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(diǎn)是 (答出兩點(diǎn)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(qiáng)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(jìn)行凈化消毒是城市飲用水處理新技術(shù)。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(yīng)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(qiáng)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(diǎn)有 、 。

探究高鐵酸鉀的某種性質(zhì)?！緦?shí)驗(yàn)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(zhì)的影響，結(jié)果見圖1(注：800min后，三種溶液中高鐵酸鉀的濃度不再改變)。【實(shí)驗(yàn)2】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(zhì)的影響，2 4結(jié)果見圖2。則實(shí)驗(yàn)1的目的是 ;實(shí)驗(yàn)2可得出的結(jié)論是 ;高鐵酸鉀在水中的反應(yīng)為4FeO2-+10 Fe(OH)+8OH-+3O仁由圖1可知，800min時(shí)，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(zhì)檢)高鐵酸鉀(KFeO)具有很強(qiáng)的氧化性，在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)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(zhì)，除去的雜質(zhì)主要有2 4轉(zhuǎn)化工序控制在某溫度下進(jìn)行，則該溫度下溶解度：“〈”或“二”)。(3)實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)電解法制取KFeO，裝置如右圖。2 4NaFeO2 4'_(寫化學(xué)式)。KFeO (填“>”、2 4(填“a”(填“a”或“b”)。陽極的電極反應(yīng)式為—⑷已知KFeO稀溶液中存在如下平衡：2 44FeO2-+10HO，=「4Fe(OH)+8OH-+3O實(shí)驗(yàn)測得KFeO溶液濃度與溫度和pH的關(guān)系分別如下圖所示:2 3 2 2 4

吐卜d也’儲(chǔ)i訂城md吐卜d也’儲(chǔ)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(jié)論：該反應(yīng)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(zhì)檢)高鐵酸鉀(KFeO)有強(qiáng)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(jià)是 ，它可以將廢水中的亞硝酸鉀(KNO)氧化，同時(shí)生成具有吸附性的Fe(OH),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 2 某學(xué)習(xí)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(fēng)櫥中進(jìn)行，其原因是 。溶液A中含有的金屬陽離子是 。25°C時(shí)，若將溶液B中的金屬離子完全沉淀，應(yīng)調(diào)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(shí)，可視為沉淀完全。)該小組經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，得到如右圖結(jié)果，他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?。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(yīng)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(dāng)降低溫度、及時(shí)分離生成的CH0H③c3①陽②2H++2e—-H(或2HO+2e—-H2+2OH-)4)①KI(有錯(cuò)誤答案不得分)②單位時(shí)間內(nèi)收集的氣體體積(或收集一定體積的氣體所用的時(shí)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(jié)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(jìn)KFeO晶體析出高鐵酸鉀有強(qiáng)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(shí)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(qiáng)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-)