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篇一:《高铁酸钾专题》
高铁酸钾专题
氧化剂
K2FeO4 纯品为暗紫色有光泽粉末。198℃以下稳定。极易溶于水而成浅紫红色溶液，静置后会分解放出氧气，并沉淀出水合三氧化二铁。溶液的碱性随分解而增大，在强碱性溶液中相当稳定，是极好的氧化剂。具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。主要用于饮水处理。化工生产中用作磺酸、亚硝酸盐、亚铁氰化物和其他无机物的氧化剂，在炼锌时用于除锰、锑和砷，烟草工业用于香烟过滤嘴等。
活动一：高铁酸钾的化学性质
K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO4+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2↑
1. 在粗K2FeO4提纯中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用 溶液（填序号）。
A．H2O B．CH3COONa、异丙醇
C．NH4Cl、异丙醇 D．Fe(NO3)3、异丙醇
2. 为探究高铁酸钾的某种性质，进行如下两种实验：
实验一：将适量K2FeO4分别溶解于pH为4.74、7.00、
2——111.50的水溶液中，配的FeO4浓度为1.0m mol·L的
试样，分别静置800min，考查初始pH不同的水溶液对
K2FeO4某种性质的影响，结果见图1。
① 实验1的目的是
②由图1可知，800min时，初始pH=11.50的溶液中，
高铁酸钾的最终浓度比pH=4.74的溶液中高，
主要原因是 。
1探究高铁酸钾在不同pH溶液中的稳定性（或与水反应的速率） 答案：2.○
2pH=11.50溶液中OH-离子浓度大，不利于高铁酸钾与水反应正向进行 ○
2——高铁酸钾低温
实验二：将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的水溶液中，配制成
2—FeO4浓度为1.0m mol·L—1的试样，将试样分别置于20℃、
30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，考查不同温度对K2FeO4某
种性质的影响，结果见图2。
③实验2可得出的结论是
答案：在溶液中温度越高，高铁酸钾越不稳定。高铁酸钾与
水反应的△H ＞0 。
3.高铁酸钾（K2FeO4）具有极强的氧化性，是一种优良的水
2－处理剂。其水溶液中FeO4在水溶液中的存在形态如图所示。下列说法正确的是 。
A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
－B．向pH＝10的这种溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO4的分布分数逐渐增大
C．向pH＝6的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：HFeO4－＋OH－＝FeO42－＋H2O
++－D．pH＝2的这种溶液中存在如下等式关系：2c(K)=c(H3FeO4)+c(H2FeO4)+c(HFeO4)
++－－2－E．pH＝8的这种溶液中存在如下等式关系：c(K)+c(H)=c(OH)+c(HFeO4)+2c(FeO4)
F．H2FeO4的某些性质与H2O相似
活动二：高铁酸钾的制备
1.写出干法制备K2FeO4的化学方程式： 。 干法制备K2FeO4的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 __。
2.已知高铁酸盐热稳定性差，工业上用湿法制备高铁酸钾的基本流程如下图所示 ：
⑴在农业生产中，滤液1可用作 。
⑵上述氧化过程中，发生反应的离子方程式是： ，控制反应温度30℃
以下的原因是： ，搅拌的目的是： __________________________________。
⑶结晶过程中加入浓KOH溶液的作用是： 。
⑷某温度下，将Cl2通入KOH溶液中，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，经测定ClO与ClO3离子的物质的量之比是1：2，则Cl2与氢氧化钾反应时，被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为 。 －－
⑸实验测得铁盐溶液的质量分数、反应时间与K2FeO产率的实验数据分别如图1、图2所示。为了获取更多的高铁酸钾，铁盐的质量分数应控制在 附近、反应时间应控制在 。 4
原理为：
3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH＝2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
Na2FeO4＋2KOH＝K2FeO4＋2NaOH
(6)流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp(K2FeO4)___Ksp(Na2FeO4)（填“＞”或“＜”或“＝”）。
(7)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe(OH)3，写出该反应的离子方程式： 。
3+若Fe(NO3)3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的
离子方程式： 。高铁酸钾低温
次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一定影响，当高铁酸钾产率最高时，NaClO的物质的量浓度约为_________。（计算结果保留一位小数）
答案：（1）复合肥（或化肥）
（2）防止生成的K2FeO4发生分解：为了加速反应物之间的接触，加快化学反应速率。
＋（3）增大K浓度，促进K2FeO4晶体析出
（4）11∶3
—3+（7）3ClO＋Fe＋3H2O＝Fe(OH)3↓＋
3HClO;
2FeO4＋Fe＋8OH＝3FeO4＋4H2O ;3.6mol/L
3. 从环境保护的角度看，制备中间产物Na2FeO4较好的方法为电化学法，其装置如图所示，则阳极的电极反应式为 。
──2─答案：Fe+8OH─6e=FeO4+4H2O
2—3+—3—
活动四：高铁酸钾的应用
高铁酸钾（K2FeO4）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂。
已知：4FeO4＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH＋3O2。K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有 。
2－3+3+K2FeO4具有强氧化性，能够消毒杀菌；同时FeO4 被还原成Fe，Fe水解形成Fe(OH)3胶体，
能够吸附水中悬浮杂质。 2－－
比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电，高铁电池是一种以合成稳定的高铁酸盐（K2FeO4、BaFeO4等）作为高铁电池的正极材料制作的，具有能量密度大、体积小、重量轻、寿命长、无污染、与普通高能电池相比该电池能长时间保持稳定的放电电压等特点的新型化学电池。 高铁电池的总反应为：
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
A．放电时，负极材料为Zn
——B．放电时负极反应为：Zn—2e+2OH==Zn(OH)2
——2—C．充电时阳极反应为：Fe(OH)3—3e+5OH==FeO4+4H2O
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
E．充电时阴极附近溶液的pH变大
F．放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化
G．放电时，每转移0.2mol电子，负极的质量减少6.5 g
篇二:《河南省平顶山新乡许昌2016届高三第三次调研考试化学试题》
河南省平顶山新乡许昌2016届高三第三次调研考试
理科综合能力测试
化学试题
相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Si 28 S 32 Cl 35．5 K 39 Fe 56 Cu 64
7．下列有关金属及其化合物的说法正确的是
A．Mg和Al都可以用电解法冶炼得到
B．Mg和Fe在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱
C．Fe和Cu常温下放入浓硝酸中发生的现象相同
D．Na2O和Na2O2与CO2反应产物相同
8．某有机化合物M的结构简式为 , 有关该化合物的叙述正确的是
A．该有机物属于芳香烃
B．仅考虑取代基在苯环上的位置变化，M的同分异构体有9种
C．该有机物的碳原子一定处于同一平面
D．该有机物一定条件下只能发生加成反应和酯化反应
9．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．64gCu被氧化，失去的电子数一定为2NA
－ B．室温下，pH＝13的氨水中，由水电离的OH数为0．1NA
C．在标准状况下，22．4LC4H10中共价键数目为13NA
2－ D．200 mL1 mol／LFe2（SO4）3溶液中，SO4离子数是0．3NA
10．下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
－－－11．用如图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时，控制溶液pH为9～10，某电极上产
－－生的ClO将CN氧化为两种无毒的气体，下列说法正确的是
A．该电解装置电极材料均应为铁
－ B．除去CN的反应为：
2－ 2CN＋5ClO＋2OH＝N2↑＋2CO3＋5Cl＋H2O －－－－
C．阴极的电极反应式为：
－－－－ Cl＋2OH－2e＝ClO＋H2O
D．该装置排放出的气体主要为N2和CO2
12．X、Y、Z、W是元素周期表中短周期元素，四种元素在元素周期表中的位置关系如下图。
如果它们都属于中学化学重点研究的对象，则下列说法中不正确的是
A．同价态氧化物的沸点：Z＞X
B．单质的氧化性：W＞Z
C．Y和W可以同时存在于同一离子化合物中高铁酸钾低温
D．它们都只能形成一种气态氢化物
13．25℃时，浓度均为1 mol／L的AX、BX、AY、BY四种正盐溶液，AX溶液的pH＝7且溶
－液中c（X）＝1mol／L，BX溶液的pH＝4，BY溶液的pH＝6。下列说法正确的是
A．AY溶液的pH小于7 B．AY溶液的pH小于BY溶液的pH
C．稀释相同倍数，BX溶液的pH变化小于BY溶液
D．电离平衡常数K（BOH）小于K（HY）
26．（14分）
高铁酸钾（K2FeO4）是一种集强氧化性、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂，其
生产工艺如下：
已知K2FeO4具有下列性质：
①可溶于水、微溶于浓KOH溶液
②在0℃～5℃、强碱性溶液中比较稳定
＋③在Fe3和Fe（OH）3催化作用下发生分解
④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe（OH）3和O2
请完成下列填空：
（1）已知Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的
条件下，生产KClO应在温度__________的情况下进行（填“较高”或“较低”）；
（2）生产K2FeO4的反应原理是：
Fe（NO3）3＋KClO＋KOH→K2FeO4＋KNO3＋KCl＋H2O（未配平）
则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________；
（3）K2FeO4在弱碱性条件下能与水反应生成Fe（OH）3和O2，则该反应的化学方程式
为____________。
（4）在“反应液I”中加KOH固体的目的是_____________；
A．为下一步反应提供反应物
B．与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
C．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
D．使副产物KClO3转化为KCl
（5）制备K2FeO4时，须将90％的Fe（NO3）3溶液缓慢滴加到碱性的KClO浓溶液中，
并且不断搅拌。采用这种混合方式的原因是__________（答出1条即可）。
（6）从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4晶体后，可以得到的副产品有__________（写化
学式）。高铁酸钾低温
（7）工业上常用“间接碘量法”测定高铁酸钾样品中高铁酸钾的含量，其方法是：用碱
性的碘化钾溶液（pH为11～12）溶解3．96g高铁酸钾样品，调节pH为1，避光放置40分钟至反应完全（高铁酸根离子全部被还原成铁离子），再调节pH为3～4（弱酸性），用1．0mol／L的硫代硫酸钠标准溶液作为滴定剂进行滴定（2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI ），当达到滴定终点时，用去硫代硫酸钠标准溶液15．00mL，则原高铁酸钾样品中高铁酸钾的质量分数为____________。
27．（15分）
二氧化碳的捕集、利用与封存（CCUS）是我国能源领域的一个重要战略方向。
（1）CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：
2CO2（g）＋6H2（g）C2H4（g）＋4H2O（g）
在0．1MPa时，按n（CO2） ：n（H2）＝1 ：3投料，不同温度（T）下，平衡时的四
种气态物质的物质的量（n）的关系如图1所示。则该反应的焓变△H_______0（填“＞”、
“＝”或“＜”＝；曲线c表示的物质为_________；随着温度的升高，该反应的化学平衡常数变化趋势是___________（填写“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）在强酸性的电解质水溶液中，惰性材料做电极，电解CO2可得到多种燃料，其原理 如图2所示。则太阳能电池的负极为_________（填“a”或“b”）极，电解时，生成丙 烯的电极反应式是________________。
（3）以CO2为原料制取碳黑（C）的太阳能工艺如图3所示。则过程2中发生反应的化
学方程式为__________；过程l中每消耗1mol Fe3O4转移电子的物质的量为___________。
（4）一定量CO2溶于NaOH溶液中恰好得到25mL0．1000mol／LNa2CO3溶液，在常温下
用0．1000mol／L的盐酸对其进行滴定，所得滴定曲线如图4所示。C点所得溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的排列顺序是___________。
（5）以NH3与CO2为原料合成尿素[化学式为CO（NH2）2]的主要反应如下： ①2NH3（g）＋CO2（g）＝NH2CO2NH4（s） △H＝－159．5 kJ／mol
②NH2CO2NH4（s）CO（NH2）2（s）＋H2O（g） △H＝＋116．5kJ／mol ③H2O（l）＝H2O（g） △H＝＋44．0kJ／mol
则CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学方程式为_______________；
28．（14分）海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了
以下实验：
请回答以下有关问题：
（1）灼烧海带时，是将处理好的海带用酒精润湿后在干锅中进行。请问有酒精进行润湿
的目的是_________________。
（2）步骤③操作方法的名称为____________；在实验室进行该项操作时，用到的玻璃仪
器除了漏斗、玻璃棒外还有________________。
（3）步骤④中发生反应的离子方程式为______________；该步骤所用氧化剂还可以用
__________替代。
（4）用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶
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