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高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色高效水处理剂。某学习小组用下图所示装置(夹持仪...

高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色高效水处理剂。某学习小组用下图所示装置(夹持仪器已略去)制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备K2FeO4

查阅资料知K2FeO4的部分性质如下: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。请回答下列问题:

(1)装置A中发生反应的化学方程式为      

(2)仪器C和D中都盛有KOH溶液,其中C中KOH溶液的作用是        

(3)Cl2与KOH的浓溶液在较高温度下反应生成KClO3。为保证反应生成KClO,需要将反应温度控制在0~5℃下进行,在不改变KOH溶液浓度的前提下,实验中可以采取的措施是       

(4)在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中即可制取K2FeO4,写出该反应的化学方程式        ;该操作不能将KClO饱和溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,其原因是                

(5)制得的粗产品中含有Fe(OH)3、KCl等杂质。提纯方案:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol/LKOH溶液中,用砂芯漏斗(硬质高硼玻璃)过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤2~3次后,在真空干燥箱中干燥。

①第一次和第二次过滤得到的固体分别对应的是(填化学式)                      ,过滤时不用普通漏斗而采用砂芯漏斗的原因是        

②晶体用乙醇洗涤的原因是            

 

(1)2KMnO4+16HCl=2HCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O (2)和Cl2反应制备KclO (3)装置C加冰水冷却 (4)2Fe(NO3)3 + 3KClO +10KOH = 2K2FeO4 +3KCl + 6KNO3+5H2O 生成的K2FeO4在Fe3+催化作用下会发生分解 (5)①Fe(OH)3 K2FeO4 普通漏斗在强碱条件下易被腐蚀 ②乙醇挥发时带走水分,防止K2FeO4与水反应 【解析】 试题分析:(1)装置A是用来制备氯气的,其中发生反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl=2HCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 (2)氯气经过除杂后进入C装置,因此C中KOH溶液的作用是和Cl2反应制备KClO。 (3)为了将反应温度控制在0~5℃下进行,在不改变KOH溶液浓度的前提下,可以将装置C加冰水冷却。 (4)在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中即可制取K2FeO4,根据原子守恒可判断反应中还有硝酸钾、氯化钾和水生成,因此该反应的化学方程式为2Fe(NO3)3 + 3KClO +10KOH = 2K2FeO4 +3KCl + 6KNO3+5H2O;如果铁离子过量,则生成的K2FeO4在Fe3+催化作用下会发生分解 ,所以该操作不能将KClO饱和溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中。 (5)①氢氧化铁不溶于水,高铁酸钾微溶于氢氧化钾,因此第一次和第二次过滤得到的固体分别对应的分别是Fe(OH)3、K2FeO4。由于普通漏斗在强碱条件下易被腐蚀,所以过滤时不用普通漏斗而采用砂芯漏斗。 ②由于乙醇挥发时带走水分,可防止K2FeO4与水反应,因此晶体用乙醇洗涤。 考点:考查物质制备实验设计与探究  
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考点分析:
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KMnO4是一种用途广泛的氧化剂,可由软锰矿(主要成分为MnO2)通过下列方法制备:

①软锰矿与过量KOH、KC1O3固体熔融生成K2MnO4;②溶解、过滤后将滤液酸化,使K2MnO4完全转变为MnO2和KMnO4;③滤去MnO2,将滤液浓缩、结晶得深紫色的KMnO4产品。

(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂,其消毒机理与下列物质相似的是           (填字母)。

A.75%酒精       B.双氧水

C.苯酚           D.“84”消毒液(NaClO溶液)

(2)写出第②步中发生反应的离子方程式           

(3)第③步中从滤液中获得KMnO4晶体的方法是              、过滤、洗涤、干燥。

(4)取上述制得的KMnO4产品2.0000g,溶于水配成250ml溶液,取出25.00ml于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化钾并放于暗处5min左右,然后加入适量水和数滴淀粉溶液作指示剂,用0.2500mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定(发生反应I2+2S2O32-=2I+S4O62-,杂质不参加反应),滴定至终点消耗Na2S2O3溶液20.00ml。

①滴定终点的现象是             

②计算KMnO4产品的纯度。(写出计算过程)

 

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有机物H是一种新型大环芳酰胺的合成原料,可通过以下方法合成:

已知:①苯胺()有还原性,易被氧化;

②硝基苯直接硝化主要产物为二硝基苯。

(1)写出A中含氧官能团的名称:         

(2)④的反应类型为         ;F的结构简式为        

(3)流程中设计步骤④和⑥的目的是           

(4)写出一种符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式          

①分子中含有2个苯环;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③分子中有3种不同化学环境的氢子。

(5)对苯二胺是一种重要的染料中间体。根据已有知识并结合相关信息,写出以苯、(CH3CO)2O及CH3COOH为主要有机原料制备对苯二胺的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:

 

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以孔雀石(主要成分为CuCO3·Cu(OH)2、CuSiO3·2H2O,含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质)为原料制备CuCl2的工艺流程如下:

SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑

(1)“酸浸”时盐酸与CuCO3·Cu(OH)2反应的化学方程式为            。为提高“酸浸”时铜元素的浸出率,可以采取的措施有:①适当提高盐酸浓度;②适当提高反应温度;③            

(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为         

(3)“滤渣2”的主要成分为          (填化学式);“调pH”时,pH不能过高,其原因是        

(4)“加热脱水”时,加入SOCl2的目的是        

 

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在2 L的恒容密闭容器中充入A(g)和B(g),发生反应A(g)+B(g)2C(g)+D(s)  △H=a kJ·mol-1,实验内容和结果分别如表和图所示,下列说法正确的是

A.实验Ⅰ中,10 min内平均速率v(B)=0.06 mol·L-1·min-1

B.上述方程式中a=-160

C.600 ℃时,该反应的平衡常数是0.45

D.向实验Ⅱ的平衡体系中再充入0.5 mol A和1.5 mol B,A的转化率增大

 

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25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是

ANaHCO3溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32-)+c(OH)

B0.1mol/L醋酸钠溶液20ml与0.1mol/L盐酸10ml混合后的溶液中:c(CH3COO)>c(Cl)>c(H+)>c(CH3COOH)

C物质的量浓度相等的①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH4Al(SO4)2三种溶液中,c(NH4+)由大到小的顺序为:③>②>①

D浓度为0.1mol/L的①氨水、②C6H5ONa溶液、③Na2CO3溶液、④NaHCO3溶液,pH的大小顺序:①>④>③>②

 

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