【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種理想的綠色高效水處理劑。某學(xué)習(xí)小組用下圖所示裝置(夾持儀器已略去)制備KClO溶液,并通過(guò)KClO溶液與Fe(NO33溶液的反應(yīng)制備K2FeO4。

查閱資料知K2FeO4的部分性質(zhì)如下:①可溶于水、微溶于濃KOH溶液;②在0℃~5℃、強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定;③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解;④在酸性至弱堿性條件下,能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3和O2。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)儀器C和D中都盛有KOH溶液,其中C中KOH溶液的用途是_________________。

(2)Cl2與KOH的濃溶液在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3。為保證反應(yīng)生成KClO,需要將反應(yīng)溫度控制在0~5℃下進(jìn)行,在不改變KOH溶液濃度的前提下,實(shí)驗(yàn)中可以采取的措施是___________。

(3)在攪拌下,將Fe(NO33飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中即可制取K2FeO4,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________;該操作不能將KClO飽和溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,其原因是________________________________________

(4)制得的粗產(chǎn)品中含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì)。一種提純方案為:將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3 mol·L-1KOH溶液中,用砂芯漏斗過(guò)濾,將濾液置于冰水浴中,向?yàn)V液中加入飽和KOH溶液,攪拌、靜置,再用砂芯漏斗過(guò)濾,晶體用適量乙醇洗滌2~3次后,在真空干燥箱中干燥。

①第一次和第二次過(guò)濾得到的固體分別對(duì)應(yīng)的是(填化學(xué)式)______________、___________,過(guò)濾時(shí)不用普通漏斗而采用砂芯漏斗的原因是_____________________。

②晶體用乙醇洗滌的原因是________________________。

【答案】 和氯氣反應(yīng)制備KClO 裝置C加冰水浴冷卻 2Fe(NO3)3 + 3KClO +10 KOH = 2K2FeO4 +3KCl + 6KNO3+5H2O 生成的K2FeO4在Fe3+催化作用下會(huì)發(fā)生分解 Fe(OH)3 FeO4 濾紙?jiān)趶?qiáng)堿條件下易被腐蝕 乙醇揮發(fā)時(shí)帶走水分,防止K2FeO4與水發(fā)生反應(yīng)

【解析】(1)裝置C中用氯氣與氫氧化鉀溶液反應(yīng)制得次氯酸鉀,作氧化劑;(2)Cl2KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3,制取KClO溫度反應(yīng)在0℃~5℃,因此采取的措施可以是將裝置C放在冰水浴中,緩慢滴加鹽酸,減慢生成氯氣的速率;(3)將硝酸鐵飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中即可制取K2FeO4,根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知反應(yīng)的方程式為:2Fe(NO3)3 +3KClO+10KOH=2K2FeO4 +3KCl+6KNO3+5H2O;根據(jù)已知信息可知在鐵離子作用下高鐵酸鉀容易分解,因此為防止生成的K2FeO4Fe3+催化作用下會(huì)發(fā)生分解,所以該操作不能將KClO飽和溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中;(4)①因?yàn)?/span>Fe(OH)3不溶于水,所以第一次用砂芯漏斗過(guò)濾,除去Fe(OH)3,則得到的固體為Fe(OH)3,由于K2FeO4可溶于水、微溶于濃KOH溶液,將濾液置于冰水浴中,向?yàn)V液中加入飽和的KOH溶液,析出K2FeO4晶體,再進(jìn)行過(guò)濾,則第二次用砂芯漏斗過(guò)濾,得到K2FeO4晶體;普通漏斗成分為SiO2,易與氫氧化鉀反應(yīng)而被腐蝕;②由于乙醇易揮發(fā),乙醇揮發(fā)時(shí)帶走水分,可以防止K2FeO4與水發(fā)生反應(yīng),所以晶體用乙醇洗滌。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鹽酸廣泛應(yīng)用在稀有金屬的濕法冶金、漂染工業(yè)、金屬加工、無(wú)機(jī)藥品及有機(jī)藥物的生產(chǎn)等領(lǐng)域中.HCl極易溶于水,工業(yè)上用HCl氣體溶于水的方法制取鹽酸.

1)用12.0mol/L濃鹽酸配置230mL 0.3mol/L的稀鹽酸,需要濃鹽酸的體積為_______________mL(結(jié)果保留1位小數(shù));

2)溶液稀釋過(guò)程中需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、_________________、_________________

3)溶液稀釋過(guò)程中有以下操作:

a.量取濃鹽酸和一定體積的水,在燒杯中稀釋;

b.計(jì)算所需濃鹽酸的體積;

c.上下顛倒搖勻;

d.加蒸餾水至刻度線1﹣2cm地方,改用膠頭滴管加蒸餾水至凹液面與刻度線相切;

e.將稀釋液轉(zhuǎn)移入容量瓶,洗滌燒杯和玻璃棒,并將洗滌液轉(zhuǎn)移入容量瓶,振蕩;

以上正確的操作順序?yàn)?/span>___________________________________________

4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的以下操作會(huì)導(dǎo)致最終所配溶液濃度(填偏大偏小不變

a.量取濃鹽酸時(shí)俯視:_______________;

b.量取濃鹽酸后,清洗了量筒并將洗滌液轉(zhuǎn)移入容量瓶:________________

c.實(shí)驗(yàn)前,容量瓶中有少量殘留蒸餾水:________________;

5)標(biāo)準(zhǔn)狀況,1L水中通入aL HCl氣體,忽略鹽酸溶液中HCl的揮發(fā),得到的鹽酸溶液密度為b g/mL,物質(zhì)的量濃度為____________________________________ mol/L

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】對(duì)于淀粉和纖維素的下列敘述中正確的是

A.兩者都能水解,最終都生成葡萄糖

B.因?yàn)榫哂邢嗤幕瘜W(xué)式,所以互為同分異構(gòu)體

C.因?yàn)榫哂邢嗤耐ㄊ剑孕再|(zhì)相同

D.因?yàn)樗麄兌紝儆谔,所以都有甜?/span>

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知反應(yīng)物的總能量高于產(chǎn)物的總能量,則反應(yīng)是( )

A. 放熱反應(yīng) B. 吸熱反應(yīng) C. 有催化劑作用 D. 無(wú)法判斷

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】pH試紙測(cè)定溶液pH的正確操作是( )

A. 將一小塊試紙放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙上,再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照

B. 將一小塊試紙用蒸餾水潤(rùn)濕后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙上,再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照

C. 將一小條試紙?jiān)诖郎y(cè)液中蘸一下,取出后放在表面皿上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照

D. 將一小條試紙先用蒸餾水潤(rùn)濕后,在待測(cè)液中蘸一下,取出后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列微粒中不能破壞水的電離平衡的是( )

A. H+ B. OH- C. S2- D. Na+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè) NA 表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法中正確的是( 。

A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L CCl4 含有的原子數(shù)為 5NA

B. 1.8g NH4+中含有的電子數(shù)為 NA

C. 常溫常壓下,32 g O2 O3 的混合氣體中所含原子數(shù)為 1.5 NA

D. 2.3g Na O2中燃燒,失去電子數(shù)目為 0.2NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列溶液中,跟100mL 0.6mol/L NaCl溶液所含的Cl物質(zhì)的量濃度相同的是(以下混合溶液的總體積近似看作各溶液體積之和) ( )

A. 50mL 0.6mol/L MgCl2溶液

B. 200mL 0.3mol/L AlCl3溶液與100mL 0.2mol/L AgNO3溶液的的混合溶液

C. 70ml 1mol/L NaCl溶液與100ml 1mol/L KCl溶液的混合溶液

D. 25ml 0.6mol/L HCl溶液 50mL 0.3mol/L MgCl2溶液的混合溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】CO(g)與H2O(g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示,下列說(shuō)法正確的是

A該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

BCO(g)和H2O(g)的總能量大于CO2(g)和H2(g)的總能量

C該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=+41 kJ/mol

D1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反應(yīng)生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ的熱量

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