【題目】實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。
資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定,下列實(shí)驗(yàn)中用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制備得到氯氣,然后再將氯氣通入氫氧化鉀溶液中與氫氧化鐵固體充分反應(yīng)而制得產(chǎn)品:
(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)
①請(qǐng)寫出該過程中制備氯氣的離子反應(yīng)方程式________________(錳被還原為Mn2+)。
②請(qǐng)根據(jù)高鐵酸鉀制備的原理選擇合適的裝置,連接順序?yàn)?/span>_________→ E →_________。(上述裝置不一定全部用到,裝置可以重復(fù)選用)
③裝置E中反應(yīng)時(shí)需進(jìn)行攪拌,目的是_______________________
④E中得到紫色固體和溶液。E中生成高鐵酸鉀的反應(yīng)為______________;反應(yīng)充分進(jìn)行后,E中溶液中主要的陰離子為__________________
(2)探究K2FeO4的性質(zhì)
取E中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得溶液a,經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有Cl2。為證明是否是K2FeO4氧化了Cl-而產(chǎn)生Cl2,設(shè)計(jì)以下方案:
方案Ⅰ | 取少量a,滴加KSCN溶液至過量,溶液呈紅色。 |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗滌E中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加鹽酸,有Cl2產(chǎn)生。 |
①由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有______離子,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化,還可能由________________產(chǎn)生(用方程式表示)。
②方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗滌的目的是______________
【答案】2MnO4- + 16H+ + 10Cl- =2Mn2+ +5Cl2↑+8H2O; F A D 使反應(yīng)物氯氣和固體氫氧化鐵能充分接觸,加快反應(yīng)速率,提高產(chǎn)率。 3Cl2 + 2Fe(OH)3 + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O Cl-,ClO-,OH-,FeO42- Fe3+ 4FeO42 + 20H+ = 4Fe3+ + 3O2↑ + 10H2O 避免ClO干擾實(shí)驗(yàn)。
【解析】
(1)①用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2,MnO4被還原為Mn2+,Cl被氧化為Cl2,據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式;
②高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2不需要加熱,因此選用F裝置,濃鹽酸會(huì)揮發(fā)產(chǎn)生HCl,使得產(chǎn)生的Cl2中混有HCl,需要除去HCl,可將混合氣體通過飽和食鹽水達(dá)到除雜的目的,選用裝置A,除去HCl的Cl2進(jìn)入裝置E發(fā)生反應(yīng)制備高鐵酸鉀,最后連接D裝置進(jìn)行尾氣吸收;
③攪拌能使反應(yīng)物氯氣和固體氫氧化鐵充分接觸,加快反應(yīng)速率,提高產(chǎn)率;
④E中得到紫色固體和溶液,紫色固體為K2FeO4,在堿性條件下,Cl2可以氧化Fe(OH)3制取K2FeO4,據(jù)此寫出反應(yīng)方程式,同時(shí)還存在反應(yīng)為Cl2和KOH反應(yīng),據(jù)此判斷溶液中的陰離子;
(2)①方案I中加入KSCN溶液至過量,溶液呈紅色,說明反應(yīng)產(chǎn)生Fe3+,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl氧化,注意K2FeO4在堿性溶液中穩(wěn)定,酸性溶液中快速產(chǎn)生O2,自身轉(zhuǎn)化為Fe3+;
②方案II可證明K2FeO4氧化了Cl,使用KOH溶液溶出K2FeO4晶體,可以使K2FeO4穩(wěn)定析出,并且除去ClO離子,防止在酸性條件下ClO和Cl反應(yīng)產(chǎn)生Cl2干擾實(shí)驗(yàn)。
(1)①用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2,MnO4被還原為Mn2+,Cl被氧化為Cl2,據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式:2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2+ +5Cl2↑+8H2O;
故答案為:2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2+ ++5Cl2↑+8H2O;
②高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2不需要加熱,因此選用F裝置,濃鹽酸會(huì)揮發(fā)產(chǎn)生HCl,使得產(chǎn)生的Cl2中混有HCl,需要除去HCl,可將混合氣體通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶達(dá)到除雜的目的,選用裝置A,除去HCl的Cl2進(jìn)入裝置E發(fā)生反應(yīng)制備高鐵酸鉀,最后連接D裝置進(jìn)行尾氣吸收;
故答案為:F A;D;
③攪拌能使反應(yīng)物氯氣和固體氫氧化鐵充分接觸,加快反應(yīng)速率,提高產(chǎn)率;
故答案為:使反應(yīng)物氯氣和固體氫氧化鐵能充分接觸,加快反應(yīng)速率,提高產(chǎn)率;
④E中得到紫色固體和溶液,紫色固體為K2FeO4,在堿性條件下,Cl2可以氧化Fe(OH)3制取K2FeO4,反應(yīng)方程式為:3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,同時(shí)還存在反應(yīng)為Cl2和KOH反應(yīng):Cl2 + 2KOH= KCl + KClO + H2O,因此E溶液中主要的陰離子為Cl-,ClO-,OH-,FeO42-;
故答案為:3Cl2 + 2Fe(OH)3 + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O; Cl-,ClO-,OH-,FeO42-。
(2)①方案I中加入KSCN溶液至過量,溶液呈紅色,說明反應(yīng)產(chǎn)生Fe3+,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl氧化,注意K2FeO4在堿性溶液中穩(wěn)定,酸性溶液中快速產(chǎn)生O2,自身轉(zhuǎn)化為Fe3+,反應(yīng)為4FeO42+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O;
故答案為:Fe3+;4FeO42 + 20H+ = 4Fe3+ + 3O2↑ + 10H2O;
②方案II可證明K2FeO4氧化了Cl, 使用KOH溶液溶出K2FeO4晶體,可以使K2FeO4穩(wěn)定析出,同時(shí)考慮到K2FeO4表面可能吸附ClO,ClO在酸性條件下可與Cl反應(yīng)生成Cl2,從而干擾實(shí)驗(yàn),所以用KOH溶液洗滌的目的是:避免ClO干擾實(shí)驗(yàn);
故答案為:避免ClO干擾實(shí)驗(yàn)。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】醇脫水是合成烯烴的常用方法,實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己烯的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下:
可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
相對(duì)分子質(zhì)量 | 密度/(g·cm-3) | 沸點(diǎn)/℃ | 溶解性 | |
環(huán)己醇 | 100 | 0.961 8 | 161 | 微溶于水 |
環(huán)己烯 | 82 | 0.810 2 | 83 | 難溶于水 |
合成反應(yīng):在a中加入20 g環(huán)己醇和2小片碎瓷片,冷卻攪動(dòng)下慢慢加入1 mL濃H2SO4,b中通入冷卻水后,開始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過90 ℃。
分離提純:反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加入無水氯化鈣顆粒,靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣,最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10 g。
回答下列問題:
(1)裝置b的名稱是__________。
(2)本實(shí)驗(yàn)中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(3)在本實(shí)驗(yàn)分離過程中,產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是______。
(5)在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中,不可能用到的儀器有____(填正確答案標(biāo)號(hào))。
A 圓底燒瓶 B 溫度計(jì) C 吸濾瓶 D 球形冷凝管 E 接收器
(6)以下區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品的方法,合理的是______。
a.用酸性高錳酸鉀溶液 b.用金屬鈉 c.測(cè)定沸點(diǎn)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】醋酸鎳[(CH3COO)2Ni]是一種重要的化工原料,一種以含鎳廢料(含 NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)為原料,制取醋酸鎳的工藝流程圖如下:
相關(guān)離子生成氫氧化物的pH和相關(guān)物質(zhì)的溶解性如表:
金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | 物質(zhì) | 20℃時(shí)溶解性(H2O) | |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 | CaSO4 | 微溶 | |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 | NiF | 可溶 | |
Al3+ | 3.0 | 5.0 | CaF2 | 難溶 | |
Ni2+ | 6.7 | 9.5 | NiCO3 | Ksp=9.6×10﹣6 |
(1)調(diào)節(jié)pH步驟中,溶液pH的調(diào)節(jié)范圍是___________。
(2)濾渣1主要成分是_______________;濾渣2主要成分是_________________
(3)寫出氧化步驟中加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________。
(4)酸浸過程中,1mol NiS失去6NA個(gè)電子,同時(shí)生成兩種無色有毒氣體。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。
(5)沉鎳過程中,若c(Ni2+)=2.0mol/L,欲使100mL該濾液中的Ni2+沉淀物完全,[c(Ni2+)≤10﹣5 mol/L],則需要加入Na2CO3固體的質(zhì)量最少為_____g(保留小數(shù)點(diǎn)后1位)
(6)保持其他條件不變,在不同溫度下對(duì)含鎳廢料進(jìn)行酸浸。酸浸出率隨時(shí)間變化如圖。酸浸的最佳溫度與時(shí)間分別為____________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素X、Y、Z、P、Q分別位于三個(gè)周期,X與Z、Y與P分別位于同主族,Z與Y可形成原子個(gè)數(shù)比分別為1∶1和2∶1的離子化合物。則下列說法正確的是
A. 簡單氫化物的沸點(diǎn):Q>Y
B. 簡單氫化物的熱穩(wěn)定性:Y>Q>P
C. 非金屬性強(qiáng)弱:Q>P>Y>X
D. X、Y、Z、P形成的化合物的水溶液顯堿性
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于有機(jī)物的說法正確的是
A.分子式為C5H10O2,且屬于酯的同分異構(gòu)體共有9種(不考慮立體異構(gòu))
B.環(huán)己烯()分子中的所有碳原子共面
C.乙醇和丙三醇互為同系物
D.二環(huán)己烷( )的一氯代物有3種結(jié)構(gòu)(不考慮立體異構(gòu))
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物W用作調(diào)香劑、高分子材料合成的中間體等,制備W的一種合成路線如下。
已知:+CH3Cl+HCl
請(qǐng)回答下列問題
(1)F的化學(xué)名稱是__________,②的反應(yīng)類型是__________。
(2)D中含有的官能團(tuán)是__________(寫名稱),D聚合生成高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式為__________。
(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式是____________________________________________。
(4)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式是_______________________________________________。
(5)芳香化合物N是A的同分異構(gòu)體,其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡式為__________。
(6)參照有機(jī)物W的上述合成路線,設(shè)計(jì)以M為起始原料制備F的合成路線(無機(jī)試劑任選)。__
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列化學(xué)用語和化學(xué)符號(hào)使用正確的是
A.次氯酸的結(jié)構(gòu)式可以表示為:H—O—Cl
B.乙醇的結(jié)構(gòu)簡式為:C2H6O
C.含58個(gè)質(zhì)子和82個(gè)中子的鈰(Ce)原子符號(hào)為:Ce
D.硫化鈉的電子式:
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將等體積混合的NO和NO2氣體充滿試管后倒立在水槽中,再通入一定量的氧氣,溶液充滿整個(gè)試管,則原混合氣體與氧氣的體積比是( )
A.2∶3B.3∶2C.3∶5D.2∶1
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(g)+2B(g)3C(g).反應(yīng)過程中的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。下列說法正確的是( )
n/mol t/min | n(A) | n(B) | n(C) |
0 | 2.0 | 2.4 | 0 |
5 | 0.9 | ||
10 | 1.6 | ||
15 | 1.6 |
A.平衡狀態(tài)時(shí),c(C)=0.6mol/LB.該反應(yīng)在10min后才達(dá)到平衡
C.05min用A表示的平均反應(yīng)速率為0.06molL-1min-1D.物質(zhì)B的平衡轉(zhuǎn)化率為20%
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com