高鐵酸鉀(K2FeO4)具有高效的消毒作用,為一種新型非氯高效消毒劑。已知:K2FeO4易溶于水、微溶于濃堿溶液,不溶于乙醇,在0~5℃的強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定。制備高鐵酸鉀的方法有干法和濕法。
Ⅰ.濕法制備高鐵酸鉀(夾持裝置略去)
原理:實(shí)驗(yàn)室中常用KClO在強(qiáng)堿性介質(zhì)中與Fe(NO3)3反應(yīng)制備K2FeO4
(1)裝置A中反應(yīng)的離子方程式為 MnO2+4H++2Cl- △ Mn2++Cl2↑+2H2OMnO2+4H++2Cl- △ Mn2++Cl2↑+2H2O。盛裝濃鹽酸的分液漏斗右側(cè)的導(dǎo)管的作用是 平衡壓強(qiáng),使分液漏斗中的液體順利流下平衡壓強(qiáng),使分液漏斗中的液體順利流下。
(2)氯氣的發(fā)生裝置可以選擇圖中的 AA(用圖中大寫字母表示)。
(3)選擇上述裝置,制備K2FeO4,按氣流從左到右的方向,合理的連接順序a→f→g→c→b→ef→g→c→b→e(填儀器接口字母,儀器不可重復(fù)使用)。
(4)寫出KClO在強(qiáng)堿性介質(zhì)中與Fe(NO3)3反應(yīng)生成K2FeO4的離子方程式為 2Fe3++3ClO?+10OH?=2FeO42-+3Cl?+5H2O2Fe3++3ClO?+10OH?=2FeO42-+3Cl?+5H2O。
(5)制備的高鐵酸鉀粗產(chǎn)品中含有KCl、Fe(OH)3等雜質(zhì),請將以下提純步驟補(bǔ)充完整,(實(shí)驗(yàn)藥品:高鐵酸鉀粗產(chǎn)品、蒸餾水、乙醇、飽和NaOH溶液、飽和KOH溶液、冷的稀KOH溶液、冰水)。
①取一定量的高鐵酸鉀粗產(chǎn)品,溶于冷的稀KOH溶液;
②過濾,將濾液置于冰水浴中,向?yàn)V液中加入飽和KOH溶液;
③攪拌、靜置、過濾,用 乙醇乙醇(填“蒸餾水或乙醇”)洗滌2~3次,在真空干燥箱中干燥。
Ⅱ.干法制備高鐵酸鉀的主要反應(yīng)為:2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
(1)該反應(yīng)中的還原劑是FeSO4和Na2O2FeSO4和Na2O2,每生成lmolNa2FeO4轉(zhuǎn)移 5NA5NA個(gè)電子(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。
(2)簡要說明K2FeO4作為復(fù)合型水處理劑時(shí)所起的作用 高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒、Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降。
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【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O;平衡壓強(qiáng),使分液漏斗中的液體順利流下;A;f→g→c→b→e;2Fe3++3ClO?+10OH?=2FeO42-+3Cl?+5H2O;乙醇;FeSO4和Na2O2;5NA;高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒;Fe3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:4引用:1難度:0.6
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,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),請回答下列問題:
(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無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(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時(shí),停止反應(yīng)
(4)簡述步驟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 -
3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( ?。?br />高溫A.開始反應(yīng)時(shí),活塞的狀態(tài)為K1關(guān)閉,K2,K3打開 B.為防止連接管堵塞,反應(yīng)過程中需微熱連接管 C.為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,a應(yīng)連接盛有NaOH溶液的洗氣裝置 D.反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通入CO2排出裝置中殘留的四溴化鈦及溴蒸氣 發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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