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。
(1)制備 K2FeO4(夾持裝置略)
①A 為氯氣發(fā)生裝置。A 中反應(yīng)的離子方程式為 2MnO-4+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O2MnO-4+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O(錳被還原為 Mn2+)。
②請?jiān)?nbsp;B 方框內(nèi)將除雜裝置補(bǔ)充完整,并標(biāo)明所用試劑。
③C 中得到紫色固體和溶液。C 中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2O3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2O。
(2)探究 K2FeO4 的性質(zhì)
①取C 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 K2FeO4 氧化了 Cl-而產(chǎn)生 Cl2,設(shè)計(jì)以下方案:
M
n
O
-
4
M
n
O
-
4
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C 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。 |
Fe3+
Fe3+
,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4 將 Cl-氧化,該離子還可能由 4+20H+═4Fe3++3O2↑+10H2O
F
e
O
2
-
4
4+20H+═4Fe3++3O2↑+10H2O
產(chǎn)生(用離子方程式表示)。F
e
O
2
-
4
②根據(jù) K2FeO4 的制備實(shí)驗(yàn)得出:氧化性Cl2
>
>
F
e
O
2
-
4
F
e
O
2
-
4
溶液酸堿性會(huì)影響粒子氧化性的強(qiáng)弱
溶液酸堿性會(huì)影響粒子氧化性的強(qiáng)弱
。③資料表明,酸性溶液中的氧化性
F
e
O
2
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O
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F
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2
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M
n
O
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4
能說明,理由:在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,溶液淺紫色一定是的顏色;不能說明,方案:向紫色溶液b中滴加過量稀硫酸,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色
F
e
O
2
-
4
M
n
O
-
4
能說明,理由:在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,溶液淺紫色一定是的顏色;不能說明,方案:向紫色溶液b中滴加過量稀硫酸,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色
。F
e
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2
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【考點(diǎn)】鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn);氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較.
【答案】2+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O;3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2O;Fe3+;4+20H+═4Fe3++3O2↑+10H2O;>;溶液酸堿性會(huì)影響粒子氧化性的強(qiáng)弱;能說明,理由:在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,溶液淺紫色一定是的顏色;不能說明,方案:向紫色溶液b中滴加過量稀硫酸,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色
M
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:462引用:2難度:0.2
相似題
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1.鐵粉具有平肝鎮(zhèn)心,消癡解毒之功效,主治驚痛、癲狂、腳氣沖心、貧血等。某興趣小組探究利用反應(yīng):H2+FeCO3
Fe+CO2↑+H2O↑制取鐵粉并檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)裝置如圖。下列說法不正確的是( ?。?br />△發(fā)布:2024/11/17 13:0:1組卷:346引用:7難度:0.5 -
2.某同學(xué)用圖示裝置進(jìn)行鐵和稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究.
a.向廣口瓶內(nèi)注入足量熱NaOH溶液,將盛有一定質(zhì)量的純鐵粉的小燒杯放入瓶中.
b.關(guān)閉止水夾,點(diǎn)燃紅磷,伸入瓶中,塞好膠塞.
c.待紅磷充分燃燒,一段時(shí)間后打開分液漏斗旋塞,向燒杯中緩慢滴入一定量的4mol?L-1的稀硝酸,鐵粉完全溶解.
氣體產(chǎn)物成分探究
(1)實(shí)驗(yàn)前如何檢查該裝置的氣密性?
(2)燃燒紅磷的目的是
(3)為證明氣體產(chǎn)物為NO,步驟c后還缺少的一步主要操作是
產(chǎn)物中鐵元素價(jià)態(tài)探究:
(4)提出合理假設(shè):
假設(shè)1:產(chǎn)物中只有+2價(jià)鐵;假設(shè)2:
假設(shè)3:產(chǎn)物中既有+2價(jià)鐵,又有+3價(jià)鐵.
(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證假設(shè)1成立(寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟現(xiàn)象和結(jié)論):
問題討論:
(6)廣口瓶中熱NaOH溶液的主要作用是發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:62引用:5難度:0.3 -
3.兩組同學(xué)對(duì)鐵及其化合物的性質(zhì)進(jìn)行探究.
(1)一組同學(xué)用圖1所示裝置對(duì)鐵與濃硫酸的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).已知:
2Fe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O.請你參與探究并回答相關(guān)問題.△
①檢查裝置氣密性后,將過量的鐵屑和一定量的濃硫酸放入燒瓶,塞緊橡皮塞,開始計(jì)時(shí).t1時(shí)開始加熱,在鐵屑表面逐漸產(chǎn)生氣泡,當(dāng)有大量氣泡產(chǎn)生時(shí),控制反應(yīng)溫度基本不變.甲同學(xué)將收集到的氣體體積與時(shí)間的關(guān)系粗略地表示為圖2.
在0~t1時(shí)間段,鐵屑表面沒有氣泡生成,說明鐵在濃硫酸中發(fā)生了
t1~t2時(shí)間段,反應(yīng)生成的氣體是
②t2時(shí),取少量反應(yīng)液,先滴加少量新制飽和氯水,然后滴加KSCN溶液,呈現(xiàn)血紅色.若再滴加過量新制氯水,卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去.同學(xué)們對(duì)紅色褪去的原因提出各自的假設(shè).乙同學(xué)的假設(shè)是:溶液中的+3價(jià)鐵被氧化為更高的價(jià)態(tài).你的另一種假設(shè)是
(2)另一組同學(xué)對(duì)鐵和稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究.他們用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若HNO3只被還原成NO,且反應(yīng)結(jié)束后溶液中含有Fe3+和Fe2+,則的取值范圍是ab的值為ab發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:55引用:5難度:0.1
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