當(dāng)前位置： 2023年北京市朝陽(yáng)區(qū)高考化學(xué)二模試卷> 試題詳情

K₂FeO₄是一種高效多功能的新型消毒劑．
已知：K₂FeO₄微溶于水，在酸性或中性溶液中快速分解產(chǎn)生O₂，在堿性溶液中較穩(wěn)定．
（1）K₂FeO₄中鐵元素的化合價(jià)為
+6
+6
，具有強(qiáng)氧化性．
（2）一種制備K₂FeO₄的方法如圖．

①生成K₂FeO₄的電極反應(yīng)式：
Fe-6e^-+8OH^-=
F
e
O
2
-
4
+4H₂O
Fe-6e^-+8OH^-=
F
e
O
2
-
4
+4H₂O
．
②陰極室KOH的濃度提高，結(jié)合電極反應(yīng)式解釋原因：
陰極發(fā)生反應(yīng)：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，OH^-濃度增大，K⁺通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極室
陰極發(fā)生反應(yīng)：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，OH^-濃度增大，K⁺通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極室
．
（3）向含K₂FeO₄的溶液中加入KOH固體，析出K₂FeO₄固體，再用稀KOH溶液洗滌，得到K₂FeO₄產(chǎn)品．用化學(xué)方程式解釋不能用水洗滌K₂FeO₄的原因：
4K₂FeO₄+10H₂O=4Fe（OH）₃+3O₂↑+8KOH
4K₂FeO₄+10H₂O=4Fe（OH）₃+3O₂↑+8KOH
．
（4）稱(chēng)取ag制得的K₂FeO₄產(chǎn)品，加入足量NaOH、CrCl₃溶液，充分反應(yīng)后，加入H₂SO₄調(diào)節(jié)溶液pH=2，用xmol?L^-1FeSO₄溶液進(jìn)行滴定，消耗FeSO₄溶液ymL．計(jì)算K₂FeO₄樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：
0
.
066
xyg
ag
×100%
0
.
066
xyg
ag
×100%
．[已知：M（K₂FeO₄）=198g?mol^-1]
涉及的反應(yīng)有：
F
e
O
2
-
4
+Cr³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓+
C
r
O
2
-
4

2
C
r
O
2
-
4
+2H⁺?Cr₂
O
2
-
7
+H₂O
Cr₂
O
2
-
7
+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
（5）電解1.5h后，測(cè)得η（K₂FeO₄）=40%，S（K₂FeO₄）=60%．
已知：η（B）=
n
（
生成
B
所用的電子
）
（
通過(guò)電極的電子
）
×100%；S（B）=
n
（
生成
B
所用的鐵
）
n
（
轉(zhuǎn)化的鐵
）
×100%．
①S（K₂FeO₄）=60%，說(shuō)明除K₂FeO₄之外，還有其他含鐵物質(zhì)生成．經(jīng)檢驗(yàn)，陽(yáng)極產(chǎn)物中含鐵物質(zhì)僅有K₂FeO₄和FeOOH，則η（FeOOH）=
13.3%
13.3%
．
②判斷陽(yáng)極有水（或OH^-）放電，判斷依據(jù)：
?。ɑ騉H^-）有還原性；
ⅱ．
η（K₂FeO₄）+η（FeOOH）=53.3%＜100%
η（K₂FeO₄）+η（FeOOH）=53.3%＜100%
．

【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)；根據(jù)化學(xué)式判斷化合價(jià)；電解原理；鐵的氧化物的性質(zhì)；氧化還原反應(yīng)的計(jì)算．

【答案】+6；Fe-6e^-+8OH^-=

+4H₂O；陰極發(fā)生反應(yīng)：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑，OH^-濃度增大，K⁺通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極室；4K₂FeO₄+10H₂O=4Fe（OH）₃+3O₂↑+8KOH；

066

xyg

×100%；13.3%；η（K₂FeO₄）+η（FeOOH）=53.3%＜100%

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/5/15 8:0:8組卷：34引用：1難度：0.5

相似題

1．錫及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的用途。已知：Sn的熔點(diǎn)為231℃；Sn²⁺易水解、易被氧化；SnCl₄極易水解、熔點(diǎn)為-33℃、沸點(diǎn)為114℃；SnO₂對(duì)空氣和熱都很穩(wěn)定，不溶于水，常溫下也難溶于酸或堿溶液。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）元素錫比同主族碳的周期數(shù)大3，錫的原子序數(shù)為

。
（2）用于微電子器件生產(chǎn)的錫粉純度測(cè)定（已知錫的相對(duì)原子質(zhì)量為119）：
①取1.19g試樣溶于稀硫酸中（雜質(zhì)不參與反應(yīng)），使Sn完全轉(zhuǎn)化為Sn²⁺；
②加入過(guò)量的Fe（SO₄）₃；
③用0.1000mol/L　K₂Cr₂O₇溶液滴定（產(chǎn)物中Cr呈+3價(jià)），消耗20.00mL。步驟②中加入Fe₂（SO₄）₃的作用是

；此錫粉樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

。若在滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）。
（3）SnO₂是一種優(yōu)秀的透明導(dǎo)電材料。由錫石（主要成分SnO₂，含有少量Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂）制備純凈SnO₂的一種工藝流程為：

請(qǐng)選用實(shí)驗(yàn)室常用試劑，把流程圖中的試劑1等的化學(xué)式填入下表：

試劑1 沉淀1 試劑2 沉淀2

化學(xué)式

（4）實(shí)驗(yàn)室欲用圖裝置制備少量SnCl₄，該裝置存在明顯缺陷，改進(jìn)方法是

。
發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：1引用：1難度：0.5
解析
2．某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室制取漂白粉，并探究氯氣與石灰乳反應(yīng)的條件和產(chǎn)物。
已知：①二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)可制備氯氣，同時(shí)生成MnCl₂；
②氯氣和堿的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。溫度較高時(shí)，氯氣和堿還能發(fā)生如下反應(yīng)：
3Cl₂+6OH^-
△

5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O
該興趣小組設(shè)計(jì)了如圖1實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）①甲裝置用于制備氯氣，乙裝置的作用是

。
②實(shí)驗(yàn)室用足量NaOH溶液吸收從濃鹽酸和MnO₂反應(yīng)體系中導(dǎo)出的氣體。當(dāng)吸收溫度不同時(shí)，生成的產(chǎn)物可能是NaClO、NaClO₃、NaCl中的兩種或三種。下列說(shuō)法正確的是

。（填字母）
A．若產(chǎn)物為NaClO₃、NaCl,則參加反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：5
B．若產(chǎn)物為NaClO、NaCl,則吸收后的溶液中n（ClO^-）=n（Cl^-）
C．若產(chǎn)物為NaClO、NaClO₃、NaCl,則NaOH與Cl₂相互反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為2：1
D．若產(chǎn)物為NaClO、NaClO₃、NaCl,則由吸收后的溶液中n（Cl^-）和n（ClO^-）可計(jì)算吸收的n（Cl₂）
（2）該興趣小組用100mL 12mol/L鹽酸與8.7g MnO₂制備氯氣，并將所得氯氣與過(guò)量的石灰乳反應(yīng)，則理論上最多可制得Ca（ClO）₂

g。
（3）小組成員發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)物中Ca（ClO）₂的質(zhì)量明顯小于理論值。他們討論后認(rèn)為，其可能原因是部分氯氣未與石灰乳反應(yīng)而逸出，以及溫度升高。為了探究反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物的影響，他們另取一定量的石灰乳，緩慢勻速地通入足量氯氣，得出了ClO^-、ClO₃^-兩種離子的物質(zhì)的量（n）與反應(yīng)時(shí)間（t）的關(guān)系曲線，粗略表示為如圖2（不考慮氯氣和水的反應(yīng)）。
①圖中曲線Ⅰ表示

（填離子符號(hào)）的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的關(guān)系；
②所取石灰乳中含有Ca（OH）₂的物質(zhì)的量為

mol；
③另取一份與②等物質(zhì)的量的石灰乳，以較大的速率通入足量氯氣，反應(yīng)后測(cè)得產(chǎn)物中Cl^-的物質(zhì)的量為0.37mol,則產(chǎn)物中 n（ClO^-）：n（ClO₃^-）=

。
（4）為了提高Ca（ClO）₂的產(chǎn)率，可對(duì)丙裝置作適當(dāng)改進(jìn)。請(qǐng)你給出一種改進(jìn)方法：

。
發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：21引用：1難度：0.3
解析
3．某化學(xué)興趣小組用下圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行醋酸亞鉻的制備研究．已知：醋酸亞鉻（其中鉻元素為二價(jià)）是紅棕色晶體，不溶于水，在潮濕時(shí)，Cr²⁺極易被氧化成 Cr³⁺．（備注：Cr²⁺在溶液中為藍(lán)色）．
實(shí)驗(yàn)步驟
①將100mL 蒸餾水加熱煮沸10min后，隔絕空氣冷卻制備無(wú)氧水，配制實(shí)驗(yàn)所需溶液．
②如圖連接好儀器，檢查裝置氣密性．
③在A中放入1.47g K₂Cr₂O₇ 粉末、7.50g 鋅絲（過(guò)量），錐形瓶中放冷的醋酸鈉溶液，250mL燒杯中放蒸餾水．塞緊瓶塞，A內(nèi)的導(dǎo)管要伸到瓶底．向裝置中通入一段時(shí)間N₂．
④在恒壓滴液漏斗中放入35.00mL 8.00mol/L鹽酸，夾緊彈簧夾1，打開(kāi)彈簧夾2，向A內(nèi)滴加鹽酸，控制滴加速度使反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行．
⑤待反應(yīng)結(jié)束后，將A中的液體轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，可見(jiàn)錐形瓶?jī)?nèi)有紅棕色晶體析出．
⑥過(guò)濾、洗滌和干燥，獲得醋酸亞鉻晶體．
問(wèn)題討論
（1）上圖裝置中，A 儀器的名稱(chēng)為

．
（2）對(duì)比分液漏斗，恒壓滴液漏斗顯著的優(yōu)點(diǎn)①

；②更好地控制溶液滴入的速率．
（3）實(shí)驗(yàn)步驟④滴入鹽酸后，裝置A的溶液中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

；
反應(yīng)完成的標(biāo)志是

．
（4）實(shí)驗(yàn)中最困難的步驟是晶體的過(guò)濾和洗滌．洗滌產(chǎn)品時(shí)，最好選用以下試劑中的

．
（填字母序號(hào)）
a.水 b.無(wú)水乙醇 c.稀鹽酸 d.氯化鈉溶液
（5）最后獲得的無(wú)水醋酸亞鉻產(chǎn)品質(zhì)量為 1.38g,則產(chǎn)品的產(chǎn)率為

%．
（6）金屬錫（Sn）是第ⅣA的元素，通過(guò)下列方法可以測(cè)定金屬錫樣品的純度：
①將試樣溶于鹽酸中，再加入過(guò)量的FeCl₃溶液，寫(xiě)出發(fā)生第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為

；
②用已知濃度的K₂Cr₂O₇溶液滴定生成的Fe²⁺．現(xiàn)有金屬錫樣品w g,經(jīng)上述各步反應(yīng)后，用K₂Cr₂O₇溶液滴定，K₂Cr₂O₇應(yīng)放在

（填“酸式”或“堿式”）滴定管中，共用去c mol/L的K₂Cr₂O₇溶液v mL（錫的相對(duì)原子質(zhì)量用M表示）．求樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

（假定雜質(zhì)不參加反應(yīng)）．
（7）若用KOH滴定某溶液，之前排氣泡時(shí)，應(yīng)選擇題中圖

（填序號(hào)）．
發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：15引用：1難度：0.5
解析

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	試劑1	沉淀1	試劑2	沉淀2
化學(xué)式