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某小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室制備高鐵酸鉀(K2FeO4),并探究制備的適宜條件。制備K2FeO4的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(夾持裝置略)。
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資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液。
(1)裝置A中產(chǎn)生Cl2的化學(xué)方程式是
2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(錳被還原為Mn2+)。
(2)研究試劑a對(duì)K2FeO4產(chǎn)率的影響,對(duì)比實(shí)驗(yàn)如下。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) 試劑a 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
FeCl3和少量KOH 無明顯現(xiàn)象
FeCl3和過量KOH 得到紫色溶液,無紫色固體
Fe(NO33和過量KOH 得到紫色溶液(顏色比Ⅱ深),有紫色固體
上述實(shí)驗(yàn)中,溶液總體積、FeCl3和Fe(NO33的物質(zhì)的量、Cl2的通入量均相同。
①實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ產(chǎn)生K2FeO4,將方程式補(bǔ)充完整。
還原反應(yīng):
Cl2+2e-=2Cl-
Cl2+2e-=2Cl-

氧化反應(yīng):
1
1
Fe(OH)3+
5
5
OH--
3
3
e-=
1
1
F
e
O
2
-
4
+
4H2O
4H2O
。
②對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ未產(chǎn)生K2FeO4而實(shí)驗(yàn)Ⅱ能產(chǎn)生的原因提出假設(shè):實(shí)驗(yàn)Ⅱ溶液堿性較強(qiáng),增強(qiáng)+3價(jià)鐵的還原性。以下實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該假設(shè)。
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步驟1:通入Cl2,電壓表示數(shù)為V1;
步驟2:向右側(cè)燒杯中加入
KOH固體
KOH固體
(填試劑),電壓表示數(shù)為V2(V2>V1)。
③反思裝置B的作用:用飽和NaCl溶液除去HCl,用平衡移動(dòng)原理解釋
氯氣溶于水時(shí)存在如下平衡:?。瓹l2(g)?Cl2(aq),ⅱ.Cl2+H2O?H++Cl-+HClO,使用飽和NaCl溶液,增大c(Cl-),抑制反應(yīng)ⅱ進(jìn)行,減少Cl2的溶解
氯氣溶于水時(shí)存在如下平衡:ⅰ.Cl2(g)?Cl2(aq),ⅱ.Cl2+H2O?H++Cl-+HClO,使用飽和NaCl溶液,增大c(Cl-),抑制反應(yīng)ⅱ進(jìn)行,減少Cl2的溶解
。
④實(shí)驗(yàn)Ⅱ中K2FeO4的產(chǎn)率比實(shí)驗(yàn)Ⅲ低,試解釋原因:
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)向?qū)嶒?yàn)Ⅱ所得紫色溶液中繼續(xù)通入Cl2,觀察到溶液紫色變淺??赡茉蚴峭ㄈ隒l2后發(fā)生
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(填離子方程式)而使溶液堿性減弱,進(jìn)而導(dǎo)致K2FeO4分解。

【答案】2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;Cl2+2e-=2Cl-;1;5;3;1;4H2O;KOH固體;氯氣溶于水時(shí)存在如下平衡:ⅰ.Cl2(g)?Cl2(aq),ⅱ.Cl2+H2O?H++Cl-+HClO,使用飽和NaCl溶液,增大c(Cl-),抑制反應(yīng)ⅱ進(jìn)行,減少Cl2的溶解;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);Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/5/17 8:0:8組卷:12引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的方法是將苯與濃硫酸和濃硝酸的混合液加熱到55~60℃反應(yīng),已知苯與硝基苯的基本物理性質(zhì)如下表所示:
    熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 狀態(tài)
    5.51℃ 80.1  液體
    硝基苯 5.7℃ 210.9℃ 液體
    (1)要配制濃硫酸和濃硝酸的混合酸的注意事項(xiàng)是
     

    (2)分離硝基苯和水的混合物的方法是
     
    ;分離硝基苯和苯的方法是
     

    (3)實(shí)驗(yàn)室制取少量硝基苯:
    ①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇
     
    (填“圖A”或“圖B”)裝置;另一裝置,存在的2個(gè)缺陷是
     
    、
     
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    ②用水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是
     

    發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:49引用:2難度:0.5
  • 2.某同學(xué)查閱資料得知,無水三氯化鋁能催化乙醇制備乙烯,為探究適宜的反應(yīng)溫度,設(shè)計(jì)如圖反應(yīng)裝置:
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    檢驗(yàn)裝置氣密性后,在圓底燒瓶中加入5g無水三氯化鋁,加熱至100℃,通過A加入10mL無水乙醇,觀察并記錄C中溶液褪色的時(shí)間。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),分別觀察并記錄在110℃、120℃、130℃、140℃時(shí)C中溶液褪色的時(shí)間,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。完成下列填空:
    (1)儀器B的名稱是
     
    ;該實(shí)驗(yàn)所采用的加熱方式優(yōu)點(diǎn)是
     
    ,液體X可能是
     
    (選填編號(hào))。
    a.水
    b.酒精
    c.油
    d.乙酸
    (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,判斷適宜的反應(yīng)溫度為
     
    。
    (3)在140℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),長時(shí)間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色,可能的原因是
     
    。
    (4)在120℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若將B改為裝有濃硫酸的洗氣瓶,長時(shí)間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色,可能的原因是
     
    。
    (5)教材中用乙醇和濃硫酸在170℃時(shí)制備乙烯。和教材實(shí)驗(yàn)相比,用三氯化鋁做催化劑制備乙烯的優(yōu)點(diǎn)有
     
     
    (列舉兩點(diǎn))。
    工業(yè)無水氯化鋁含量測(cè)定的主要原理是:Ag++Cl-=AgCl↓。將1.400g工業(yè)無水氯化鋁樣品溶解后配成500mL溶液,量取25.00mL置于錐形瓶中,用濃度為0.1000mol?L-1的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液15.30mL。
    (6)該樣品中AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
     
    (保留3位有效數(shù)字)。
    (7)某次測(cè)定結(jié)果誤差為-2.1%,可能會(huì)造成此結(jié)果的原因是
     
    (選填編號(hào))。
    a.稱量樣品時(shí)少量吸水潮解
    b.配制AlCl3溶液時(shí)未洗滌燒杯
    c.滴定管水洗后未用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗
    d.樣品中含有少量Al(NO33雜質(zhì)

    發(fā)布:2024/12/30 16:0:2組卷:26引用:3難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.已知:①、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)是一種白色粉末,易溶于水,難溶于乙醇.②4HCl+2Na2S2O4═4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O某小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
    I.制備:75℃時(shí),將甲酸鈉和純堿加入乙醇水溶液溶解后,再加入裝置 C 中,然后通入 SO2進(jìn)行反應(yīng),其反應(yīng)方程式為:2HCOONa+Na2CO3+4SO2═2Na2S2O4+3CO2+H2O.
    分析并回答下列問題:
    (1)裝置(圖)A中滴加濃硫酸的儀器名稱是
     
    ,A 中反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    ;冷卻至 40~50℃,過濾,用
     
    洗滌,干燥制得 Na2S2O4
    (2)C 中多孔球泡的作用是
     

    (3)裝置 D的作用是檢驗(yàn)裝置 C中 SO2的吸收效率,D中的試劑可以是
     

    a.酚酞溶液 b.氫氧化鈉溶液 c.品紅溶液  d.酸性KMnO4溶液
    (4)裝置E的作用
     

    II.Na2S2O4 的性質(zhì)】
    取純凈的 Na2S2O4晶體,配成溶液,進(jìn)行下列性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn),完成表的空格(供選擇的試劑:淀粉-KI 溶液、紫色石蕊試液、稀硝酸、BaCl2 溶液)
    假設(shè)操作現(xiàn)象原理
    Na2S2O4 為強(qiáng) 堿弱酸鹽,其溶 液為堿性.取少量溶液于試管中,
    滴加
     
    溶液變 成藍(lán)色S2O42-水解,使溶液成堿性
    Na2S2O4 中 S為+3 價(jià),具有較強(qiáng) 的還原性.取少量溶液于試管中,
    滴加過量新制氯水,再 滴加 BaCl2 溶
    有白色沉淀生 成該反應(yīng)的離子方程式為:
     
    III.【測(cè)定 Na2S2O4 的純度】
    取 8.00g制備的晶體溶解后,加入足量稀硫酸,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥.得固體 0.64g.則 Na2S2O4 的純度為
     
    [已知:M(Na2S2O4)=174.0].

    發(fā)布:2024/12/31 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.5
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