【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型,高效、多功能綠色水處理劑,可通過(guò)KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)制備。

已知:①KClO在較高溫度下發(fā)生歧化反應(yīng)生成KClO3

②K2FeO4具有下列性質(zhì):可溶于水、微溶于濃KOH溶液;在強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定;在Fe3+催化作用下發(fā)生分解,在酸性至弱堿性條件下,能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3O2,如圖所示是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制備KClO溶液裝置。

(1)B裝置的作用為______________________;

(2)反應(yīng)時(shí)需將C裝置置于冷水浴中,其原因?yàn)?/span>__________________;

(3)制備K2FeO4時(shí),不能將堿性的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,其原因是________,制備K2FeO4的離子方程式_________________;

(4)工業(yè)上常用廢鐵屑為原料制備Fe(NO3)3溶液,溶液中可能含有Fe2+,檢驗(yàn)Fe2+所需試劑名稱________,其反應(yīng)原理為______________________(用離子方程式表示);

(5)向反應(yīng)后的三頸瓶中加入飽和KOH溶液,析出K2FeO4固體,過(guò)濾、洗滌、干燥。洗滌操作所用最佳試劑為______________________

A. B.無(wú)水乙醇 C.KOH溶液

(6)工業(yè)上用間接碘量法測(cè)定高鐵酸鉀的純度:用堿性KI溶液溶解1.00g K2FeO4樣品,調(diào)節(jié)pH使高鐵酸根全部被還原成亞鐵離子,再調(diào)節(jié)pH34,用1.0mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液作為滴定劑進(jìn)行滴定(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),淀粉作指示劑,裝有Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管起始和終點(diǎn)讀數(shù)如如圖所示:

消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為____________mL

原樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________________。[M(K2FeO4)=198g/mol]

若在配制Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的過(guò)程中定容時(shí)俯視刻度線,則導(dǎo)致所測(cè)高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)____________(填偏高、偏低無(wú)影響)。

【答案】吸收HCl KClO在較高溫度下發(fā)生歧化反應(yīng)生成KClO3 KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,Fe3+過(guò)量,K2FeO4Fe3+催化作用下發(fā)生分解。或答:將KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,溶液呈酸性,在酸性條件下,K2FeO4能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3O2。 2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O 鐵氰化鉀 3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2 B 18.00 89.1% 偏低

【解析】

高錳酸鉀與濃鹽酸在A裝置中反應(yīng)生成氯氣,由于濃鹽酸易揮發(fā),生成的氯氣中一定會(huì)混有氯化氫,因此通過(guò)裝置B除去氯化氫,在裝置C中氯氣與氫氧化鉀反應(yīng)生成KClO,裝置D吸收尾氣中的氯氣,防止污染。結(jié)合題示信息分析解答。

(6)用堿性的碘化鉀溶液溶解高鐵酸鉀樣品,調(diào)節(jié)pH,高鐵酸根與碘離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),高鐵酸根離子全部被還原成亞鐵離子,碘離子被氧化成碘,根據(jù)電子得失守恒有關(guān)系FeO42-2I2,再根據(jù)反應(yīng)2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,利用硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量可計(jì)算得高鐵酸鉀的質(zhì)量,進(jìn)而確定質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(1)根據(jù)上述分析,B裝置是用來(lái)除去氯氣中的氯化氫的,故答案為:吸收HCl;

(2)根據(jù)題干信息知,KClO在較高溫度下發(fā)生歧化反應(yīng)生成KClO3,因此反應(yīng)時(shí)需將C裝置置于冷水浴中,故答案為:KClO在較高溫度下發(fā)生歧化反應(yīng)生成KClO3;

(3)根據(jù)題干信息知,K2FeO4可溶于水、微溶于濃KOH溶液;在強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定;在Fe3+催化作用下發(fā)生分解,在酸性至弱堿性條件下,能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3O2,因此制備K2FeO4時(shí),不能將堿性的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,防止Fe3+過(guò)量,K2FeO4Fe3+催化作用下發(fā)生分解;KClO濃溶液與Fe(NO3)3飽和溶液反應(yīng)制備K2FeO4的離子方程式為2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O,故答案為:將KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,Fe3+過(guò)量,K2FeO4Fe3+催化作用下發(fā)生分解(或?qū)?/span>KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,溶液成酸性,在酸性條件下,K2FeO4能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3O2)2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O;

(4)工業(yè)上常用廢鐵屑為原料制備Fe(NO3)3溶液,溶液中可能含有Fe2+,檢驗(yàn)Fe2+可以使用鐵氰化鉀,如果含有亞鐵離子,會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,其反應(yīng)原理為3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2,故答案為:鐵氰化鉀;3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2;

(5)根據(jù)上述分析,反應(yīng)后的三頸瓶中生成了KClO,加入飽和KOH溶液,析出K2FeO4固體,過(guò)濾、洗滌、干燥,由于K2FeO4可溶于水、微溶于濃KOH溶液,為了減少K2FeO4的損失,洗滌K2FeO4時(shí)不能選用水或稀KOH溶液,應(yīng)該選用無(wú)水乙醇,故答案為:B;

(6)①根據(jù)裝有Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管起始和終點(diǎn)讀數(shù),消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為19.40-1.40=18.00mL,故答案為:18.00;

②用堿性的碘化鉀溶液溶解高鐵酸鉀樣品,調(diào)節(jié)pH,高鐵酸根與碘離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),高鐵酸根離子全部被還原成亞鐵離子,碘離子被氧化成碘,根據(jù)電子得失守恒有關(guān)系FeO42-2I2,再根據(jù)反應(yīng)2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,得關(guān)系式FeO42-2I24Na2S2O3,所以高鐵酸鉀的質(zhì)量為×1.0mol/L×0.018L×198g/mol=0.891g,則原高鐵酸鉀樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=89.1%,故答案為:89.1%

③若在配制Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的過(guò)程中定容時(shí)俯視刻度線,導(dǎo)致配制的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度偏大,滴定過(guò)程中消耗的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏小,則測(cè)得的高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低,故答案為:偏低。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】苯甲酸是一種重要的化工原料。實(shí)驗(yàn)室合成苯甲酸的原理及裝置示意圖(加熱、 夾持及輔助儀器省略)和一些相關(guān)信息如下:

名稱

性狀

熔點(diǎn)(℃)

沸點(diǎn)(℃)

密度(g/mL)

溶解性

乙醇

甲苯

無(wú)色液體易燃易揮發(fā)

﹣95

110.6

0.8669

不溶

互溶

苯甲酸

白色片狀或針狀晶體

112.4(100℃左右升華)

248

1.2659

微溶

易溶

苯甲酸在水中的溶解度如表:

溫度/℃

4

18

75

溶解度/g

0.2

0.3

2.2

某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室制備、分離、提純苯甲酸,并測(cè)定所得樣品的純度,步驟如下:

Ⅰ.在b 中加入 2.7 mL 甲苯、100 mL水和幾片碎瓷片,開動(dòng)電動(dòng)攪拌器,a中通水。將b 中的液體加熱至沸騰,分批加入 8.5 g 高錳酸鉀,繼續(xù)攪拌約5 h,停止加熱和攪拌,靜置。

Ⅱ.在反應(yīng)混合物中加入一定量草酸(H2C2O4)充分反應(yīng),過(guò)濾、洗滌,將濾液放在冰水浴中冷卻,再用濃鹽酸酸化,苯甲酸全部析出后減壓過(guò)濾,冷水洗滌,干燥,得到粗產(chǎn)品。

Ⅲ.稱取m g產(chǎn)品,配成 100 mL乙醇溶液,移取25.00 mL溶液于錐形瓶,滴加2~3滴酚酞,然后用標(biāo)準(zhǔn)濃度KOH溶液滴定。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)裝置a的作用___________

(2)分離提純過(guò)程中加入的草酸是一種二元弱酸,反應(yīng)過(guò)程中有酸式鹽和無(wú)色氣體生成。加入草酸的作用_______,請(qǐng)用離子方式表示該反應(yīng)原理_____

(3)產(chǎn)品減壓過(guò)濾時(shí)用冷水洗滌的原因是_____________

(4)選用下列________(選填字母)操作,可以將粗產(chǎn)品進(jìn)一步提純。

A 溶于水后過(guò)濾 B 溶于乙醇后蒸餾

C 用甲苯萃取后分液 D 升華

(5)測(cè)定純度步驟中,滴定終點(diǎn)溶液的顏色變化是__。若m=1.200 g,滴定時(shí)用去0.1200 mol·L-1 標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液20.00 mL,則所得產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一定溫度下,下列溶液的離子濃度關(guān)系式正確的是

A. pH=5H2S溶液中,c(H+)= c(HS)=1×10—5mol·L—1

B. pH=a的氨水溶液,稀釋10倍后,其pH=b,則a=b+1

C. pH=2H2C2O4溶液與pH=12NaOH溶液任意比例混合:c(Na)+ c(H)= c(OH)+c( HC2O4)

D. pH相同的①CH3COO Na②NaHCO3③NaClO三種溶液的c(Na)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是

A. I表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無(wú)催化劑的情況下反應(yīng)過(guò)程中的能量變化

B. 圖Ⅱ表示常溫下,0.1000mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol·L-1 CH3COOH溶液所得到的滴定曲線

C. 圖Ⅲ表示一定質(zhì)量的冰醋酸加水稀釋過(guò)程中,溶液的導(dǎo)電能力變化曲線,圖中a、b、c三點(diǎn)醋酸的電離程度:a<b<c

D. 圖Ⅳ表示反應(yīng)4CO(g)+2NO2(g ) N2(g)+4CO2(g) ΔH <0,在其他條件不變的情況下改變起始物CO的物質(zhì)的量,平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)變化情況,由圖可知NO2的轉(zhuǎn)化率b>a>c

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】萜類化合物廣泛分布于植物、昆蟲及微生物體內(nèi),是多種香料和藥物的主要成分,I是一種萜類化合物,它的合成路線如圖所示:

已知:

Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.

回答下列問(wèn)題:

1A的名稱是________A+B→C的反應(yīng)類型是___________;

2F的分子式_______________,其分子中所含官能團(tuán)的名稱是____________

3H→I第一步的化學(xué)反應(yīng)方程式_________________;

4B含有一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________________;

它的同分異構(gòu)體有多種,其中符合下列條件的有___________種(不考慮立體異構(gòu))

①不含有環(huán)狀結(jié)構(gòu) ②能發(fā)生銀鏡反應(yīng) ③能與NaHCO3反應(yīng)生成CO2

5)流程中設(shè)計(jì)F→G這步反應(yīng)的作用_________________

6F與(CH3CO)2O按物質(zhì)的量11發(fā)生反應(yīng)生成G的化學(xué)方程式為____________;

7)請(qǐng)以CH3COCH3、CH3CH2MgBr為原料,結(jié)合題目所給信息,制備高分子化合物的流程。

例如:原料……目標(biāo)化合物

___________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖是課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說(shuō)法正確的是

A. 溶液中的SO42向銅極移動(dòng)

B. 鋅片為原電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)

C. 如果將稀硫酸換成檸檬汁,導(dǎo)線中不會(huì)有電子流動(dòng)

D. 銅片表面有氣泡生成,發(fā)生的反應(yīng)為:2H++2eH2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某溫度下,在 2 L 恒容密閉容器中 3 種物質(zhì)間進(jìn)行反應(yīng),XY、Z 的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示,反應(yīng)在 t1 min 時(shí)達(dá)到平衡。

1)請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。

2)若上述反應(yīng)中X、Y、Z 分別為 NH3、H2N2,在此 t1 min 時(shí)間內(nèi),用H2 表示該反應(yīng)的平均速率 vH2)為_____。

3)拆開 1mol 共價(jià)鍵所需吸收的能量如下表:

共價(jià)鍵

HH

N≡N

NH

吸收的能量/kJ

436

946

391

1mol N2 完全反應(yīng)為NH3_____(填:吸收或放出)_____kJ 能量。事實(shí)上,將 1molN2 3molH2 放在反應(yīng)容器中,使它們充分反應(yīng),反應(yīng)的熱量變化總小于計(jì)算值,原因是_________

4)下列敘述能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____(填字母代號(hào))。

A 容器內(nèi)各氣體組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再發(fā)生改變

B 正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等

C 容器內(nèi)氣體的密度不再發(fā)生改變

D 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生改變

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一定溫度下,10mL 0.40 mol·L-1H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時(shí)刻測(cè)得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。

t/min

0

2

3

6

8

10

V(O2)/mL

0.0

9.9

17.2

22.4

26.5

29.9

下列敘述不正確的是( )(溶液體積變化忽略不計(jì))

A. 反應(yīng)至6min時(shí),H2O2分解了50

B. 反應(yīng)至6min時(shí),c(H2O2)=0.20 mol·L-1

C. 0~6min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)

D. 4~6min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)>3.3×10-2mol/(L·min)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】物質(zhì)的量是高中化學(xué)中常用的物理量,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)某硫酸鈉溶液中含有3.01×1023個(gè)Na+,則溶液中SO42-的物質(zhì)的量是_____mol。

(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48 L HCl氣體溶于水配成500 mL溶液,其物質(zhì)的量濃度為_____________

(3)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.7 g氨氣所占的體積約為_________L,與_____mol H2S含有相同的氫原子數(shù)。

(4)7.8 g Na2X中含Na+ 0.2 mol,則X的摩爾質(zhì)量是_____________________。

(5)實(shí)驗(yàn)室需要0.3 molL-1硫酸溶液480 mL

配制過(guò)程用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管、試劑瓶外,還需要______________。

需量取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84 gcm-3的濃硫酸的體積為______mL。

配制過(guò)程中需先在燒杯中將濃硫酸進(jìn)行稀釋,操作方法是:_______________。

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