某小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置制備高鐵酸鉀K2FeO4(夾持裝置略),同時(shí)探究制備的適宜條件,已知:常溫下,K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液。
(1)裝置A反應(yīng)中的氧化劑為 KMnO4KMnO4。
(2)進(jìn)一步設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn),探究在不同試劑a對(duì)K2FeO4產(chǎn)率的影響。已知實(shí)驗(yàn)中,溶液總體積、FeCl3和Fe(NO3)3的物質(zhì)的量、Cl2的通入量均相同。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 試劑a | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
i | FeCl3溶液和少量KOH | 無(wú)明顯現(xiàn)象 |
ii | FeCl3溶液和過(guò)量KOH | 得到紫色溶液,無(wú)紫色固體 |
iii | Fe(NO3)3溶液和過(guò)量KOH | 得到深紫色溶液,有紫色固體 |
當(dāng)通入Cl2,電壓表示數(shù)為V1;再向右側(cè)燒杯中加入的試劑為
KOH固體
KOH固體
,電壓表示數(shù)為V2;且觀察V1>
>
V2(填“>”“<”或“=”)證明上述假設(shè)成立。②配平實(shí)驗(yàn)iii中反應(yīng)的離子方程式:
2
2
Fe3++3
3
Cl2+16OH-
16OH-
?2
2
F
e
O
2
-
4
6
6
Cl-+8H2O
8H2O
。③實(shí)驗(yàn)ii中K2FeO4的產(chǎn)率比實(shí)驗(yàn)iii的低,其原因可能是
Ⅱ中c(Cl-)大,不利于2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH?2K2FeO4+6KCl+8H2O正向進(jìn)行[或根據(jù)反應(yīng):Cl2+2e-=2Cl-,Ⅱ中c(Cl-)大,Cl2的氧化性減弱]
Ⅱ中c(Cl-)大,不利于2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH?2K2FeO4+6KCl+8H2O正向進(jìn)行[或根據(jù)反應(yīng):Cl2+2e-=2Cl-,Ⅱ中c(Cl-)大,Cl2的氧化性減弱]
。(3)隨著反應(yīng)的發(fā)生,裝置B中不斷有白色片狀固體產(chǎn)生。
①結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋該現(xiàn)象:
該裝置中存在NaCl(s)?Na+(aq)+Cl-(aq),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,B中Cl-增加使平衡逆向產(chǎn)生NaCl晶體
該裝置中存在NaCl(s)?Na+(aq)+Cl-(aq),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,B中Cl-增加使平衡逆向產(chǎn)生NaCl晶體
;②若拆除裝置B,而使K2FeO4的產(chǎn)率降低的原因是
HCl進(jìn)入裝置C中增加了Cl-濃度,使2Fe3++3Cl2+16OH-?2+6Cl-+8H2O平衡逆向移動(dòng),產(chǎn)率降低
F
e
O
2
-
4
HCl進(jìn)入裝置C中增加了Cl-濃度,使2Fe3++3Cl2+16OH-?2+6Cl-+8H2O平衡逆向移動(dòng),產(chǎn)率降低
。F
e
O
2
-
4
(4)向?qū)嶒?yàn)ii所得紫色溶液中繼續(xù)通入Cl2,溶液紫色變淺,K2FeO4的產(chǎn)率降低.可能原因是通入的Cl2消耗了KOH,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
。(5)綜上可知制備K2FeO4所需的適宜條件是
Fe(NO3)3和過(guò)量KOH溶液、通入適量Cl2
Fe(NO3)3和過(guò)量KOH溶液、通入適量Cl2
。【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】KMnO4;KOH固體;>;2;3;16OH-;2;6;8H2O;Ⅱ中c(Cl-)大,不利于2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH?2K2FeO4+6KCl+8H2O正向進(jìn)行[或根據(jù)反應(yīng):Cl2+2e-=2Cl-,Ⅱ中c(Cl-)大,Cl2的氧化性減弱];該裝置中存在NaCl(s)?Na+(aq)+Cl-(aq),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,B中Cl-增加使平衡逆向產(chǎn)生NaCl晶體;HCl進(jìn)入裝置C中增加了Cl-濃度,使2Fe3++3Cl2+16OH-?2+6Cl-+8H2O平衡逆向移動(dòng),產(chǎn)率降低;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;Fe(NO3)3和過(guò)量KOH溶液、通入適量Cl2
F
e
O
2
-
4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:78引用:1難度:0.4
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開(kāi)啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無(wú)水氯化鈣干燥。過(guò)濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)儀器B的名稱(chēng)為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是
A.移走生成物水,同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿(mǎn)時(shí),停止反應(yīng)
(4)簡(jiǎn)述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
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