(2014•宁夏一模)【选修2化学与技术】

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  • 解题思路:(1)由工艺流程及③可知,利用Fe(NO33与KClO制备K2FeO4,由信息②可知温度较高KOH与Cl2反应生成的是KClO3

    (2)根据生产工艺流程图,第①步氯气过量,反应液I中有过量的Cl2反应,生成更多的KClO,第③步需要碱性条件,在温度较高时KOH 与Cl2反应生成的是KClO3,氧化还原反应中化合价有升有降;

    (3)根据题目信息、氧化还原反应中化合价发生变化确定产物以及电子得失守恒和质量守恒来配平;

    (4)依据n=[m/M]计算溶质物质的量,结合溶液密度和溶液质量计算溶液体积,结合c=[n/V]得到;

    (5)检验最后一次的洗涤中无Cl-即可;

    (6)根据氧化还原反应电子得失守恒配平.

    (1)由工艺流程及③可知,利用Fe(NO33与KClO制备K2FeO4,由信息②可知温度较高KOH与Cl2反应生成的是KClO3.由信息①可知,在低温下KOH与Cl2反应生成的是KClO.故选择低温较低,故答案为:温度较低;

    (2)由工艺流程可知,反应溶液I中有过量的Cl2反应,加KOH固体的目的是与过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO为下一步反应提供反应物;

    A、根据生产工艺流程图,第①步氯气过量,加入KOH固体后会继续反应生成KClO,故A正确;

    B、因温度较高时KOH 与Cl2反应生成的是KClO3,而不是KClO,故B错误;

    C、第③步需要碱性条件,所以碱要过量,故C正确;

    D、KClO3转化为 KClO,化合价只降不升,故D错误;

    故答案为:AC;

    (3)由题目信息和氧化还原反应中化合价发生变化,可知反应物为Fe3+、ClO-,生成物为FeO42-、Cl-,根据电子得失守恒和质量守恒来配平可得2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,

    故答案为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;

    (4)配制KOH溶液时,是在每100mL水中溶解61.6g KOH固体(该溶液的密度为1.47g/mL),溶质物质的量=[61.6g/56g/mol]=1.1mol,溶液体积V=[100g+61.6g/1.47g/ml×1000ml/L]=0.11L,它的物质的量浓度=[1.1mol/0.11L]=10mol/L,故答案为:10mol/L;

    (5)因只要检验最后一次的洗涤中无Cl-,即可证明K2FeO4晶体已经洗涤干净,方法为用试管取少量最后一次的洗涤液,加入硝酸银溶液,无白色沉淀则已被洗净,

    故答案为:用试管取少量最后一次的洗涤液,加入硝酸银溶液,无白色沉淀则已被洗净;

    (6)铁元素化合价+6价变化为+3价,氧元素化合价从0价变化为-2价,由电子守恒配平得到:4FeO42-+10H2O═4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-

    故答案为:4;10;4;3;8.

    点评:

    本题考点: 制备实验方案的设计;物质的分离、提纯的基本方法选择与应用.

    考点点评: 本题结合高铁酸钾(K2FeO4)的制备主要考查了氧化还原反应的知识、离子的检验等,培养了学生运用知识的能力,题目难度中等.