高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效净水剂。已知:K2FeO4易溶于水,微溶于浓KOH溶液;在酸性或中性溶液中不稳定,在0~5℃的强碱性溶液中较稳定。某实验小组欲制备高铁酸钾并测定其纯度。
Ⅰ.制备高铁酸钾(夹持装置略)
(1)装置A为氯气发生装置,其中盛放高锰酸钾的仪器名称为__。
(2)将除杂装置B补充完整并标明所用试剂__。
(3)装置C中Cl2与Fe(OH)3、KOH反应生成K2FeO4的化学方程式是____。
(4)实验时将装置C置于冰水浴中,其原因是____。
(5)实验后经结晶法得到的K2FeO4晶体仍含较多杂质,要得到更纯的晶体,还应采取的操作方法是____。
Ⅱ.测定产品纯度
(6)将wg K2FeO4粗产品溶于过量的碱性亚铬酸盐溶液中,充分反应后,加入稀硫酸酸化至pH为2,在所得的重铬酸盐溶液中加入5滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,然后用c mol·L−1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液VmL。已知该过程中涉及的离子反应主要有三个:
①Cr(OH)4−+ FeO42-=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH−,
②_______,
③Cr2O72-+6Fe2++ 14H+=6Fe3+ +2Cr3+ +7H2O。
该粗产品中K2FeO4的质量分数为__(用含w、c、V的代数式表示)。若滴定管没有用标准液润洗,则测得的结果__(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
高三化学实验题中等难度题
高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效净水剂。已知:K2FeO4易溶于水,微溶于浓KOH溶液;在酸性或中性溶液中不稳定,在0~5℃的强碱性溶液中较稳定。某实验小组欲制备高铁酸钾并测定其纯度。
Ⅰ.制备高铁酸钾(夹持装置略)
(1)装置A为氯气发生装置,其中盛放高锰酸钾的仪器名称为__。
(2)将除杂装置B补充完整并标明所用试剂__。
(3)装置C中Cl2与Fe(OH)3、KOH反应生成K2FeO4的化学方程式是____。
(4)实验时将装置C置于冰水浴中,其原因是____。
(5)实验后经结晶法得到的K2FeO4晶体仍含较多杂质,要得到更纯的晶体,还应采取的操作方法是____。
Ⅱ.测定产品纯度
(6)将wg K2FeO4粗产品溶于过量的碱性亚铬酸盐溶液中,充分反应后,加入稀硫酸酸化至pH为2,在所得的重铬酸盐溶液中加入5滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,然后用c mol·L−1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液VmL。已知该过程中涉及的离子反应主要有三个:
①Cr(OH)4−+ FeO42-=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH−,
②_______,
③Cr2O72-+6Fe2++ 14H+=6Fe3+ +2Cr3+ +7H2O。
该粗产品中K2FeO4的质量分数为__(用含w、c、V的代数式表示)。若滴定管没有用标准液润洗,则测得的结果__(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
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高铁酸钾(K2FeO4)是很好的净水剂,高铁酸钡( BaFeO4)是高能电池阳极的优良材料。已知:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液,在酸性或中性溶液中能快速产生O2,在碱性溶液中较稳定;在碱性溶液中,NaCl、NaNO3、K2FeO4的溶解性都小于Na2FeO4;BaFeO4难溶于水和碱性溶液。某化学兴趣小组欲制取“84”消毒液,进而制取少量K2FeO4和 BaFeO4。请回答下列问题:
(实验一)选择合适的仪器和试剂制取氯气,进而制备高浓度的“84”消毒液。
(1)选择合适的仪器,导管接口正确的连接顺序为___________;所选装置(A或B)中发生反应的离子方程式为______________________。
(实验二)用“84”消毒液制取K2FcO4
实验步骤:①用如图所示装置(夹持仪器略去)使反应物充分反应;②用砂芯漏斗对烧杯中的溶液进行抽滤,向滤液中慢慢加入KOH溶液;③再用砂芯漏斗对步骤②的最后反应混合物进行抽滤,并用苯、乙醚洗涤沉淀,真空干燥后得K2FeO4。
(2)写出步骤①中物质在20℃冷水浴中发生反应的化学方程式:______________________。
(3)步骤②中能够发生反应的原因是______________________,步骤③中不用水,而用苯、乙醚洗涤沉淀的目的是_________________________________。
(实验三)将上述产品配成K2FeO4碱性溶液,再慢慢加入Ba(OH)2溶液,抽滤得 BaFeO4。
(4)若投入ag硝酸铁晶体,得到bg高铁酸钡,则高铁酸钡的产率是___________。[已知Fe(NO3)3·9H2O的摩尔质量为404g·mol-1, BaFeO4的摩尔质量为257g·mol-1]
(实验四)利用如图所示电解装置也可以制得 BaFeO4。
(5)在___________(填“阳极区”或“阴极区”)可得到高铁酸钡,阳极的电极反应式为____________。
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高铁酸钾(K2FeO4)是很好的净水剂,高铁酸钡( BaFeO4)是高能电池阳极的优良材料。已知:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液,在酸性或中性溶液中能快速产生O2,在碱性溶液中较稳定;在碱性溶液中,NaCl、NaNO3、K2FeO4的溶解性都小于Na2FeO4;BaFeO4难溶于水和碱性溶液。某化学兴趣小组欲制取“84”消毒液,进而制取少量K2FeO4和 BaFeO4。请回答下列问题:
(实验一)选择合适的仪器和试剂制取氯气,进而制备高浓度的“84”消毒液。
(1)选择合适的仪器,导管接口正确的连接顺序为___________;所选装置(A或B)中发生反应的离子方程式为______________________。
(实验二)用“84”消毒液制取K2FcO4
实验步骤:①用如图所示装置(夹持仪器略去)使反应物充分反应;②用砂芯漏斗对烧杯中的溶液进行抽滤,向滤液中慢慢加入KOH溶液;③再用砂芯漏斗对步骤②的最后反应混合物进行抽滤,并用苯、乙醚洗涤沉淀,真空干燥后得K2FeO4。
(2)写出步骤①中物质在20℃冷水浴中发生反应的化学方程式:______________________。
(3)步骤②中能够发生反应的原因是______________________,步骤③中不用水,而用苯、乙醚洗涤沉淀的目的是_________________________________。
(实验三)将上述产品配成K2FeO4碱性溶液,再慢慢加入Ba(OH)2溶液,抽滤得 BaFeO4。
(4)若投入ag硝酸铁晶体,得到bg高铁酸钡,则高铁酸钡的产率是___________。[已知Fe(NO3)3·9H2O的摩尔质量为404g·mol-1, BaFeO4的摩尔质量为257g·mol-1]
(实验四)利用如图所示电解装置也可以制得 BaFeO4。
(5)在___________(填“阳极区”或“阴极区”)可得到高铁酸钡,阳极的电极反应式为____________。
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高铁酸钾(K2FeO4)为高效净水剂,紫色固体,易溶于水,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性溶液中完全、快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。某实验小组制备高铁酸钾并探究其性质。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①装置B中所用试剂为____。
②C中得到紫色固体和溶液,C中发生的主要反应为________(用化学方程式表示)。
(2) 探究K2FeO4的性质
①将K2FeO4溶液滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明酸性条件下与氧化性的强弱关系,请说明理由:____。
②取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,某同学设计了以下方案:取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。该方案并不完善,因为溶液变红的原因可能是____,___(用离子方程式表示),重新设计实验方案,证明是K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2:将装置C中混合物过滤,___。[实验中必须使用的试剂:盐酸、KOH溶液、淀粉碘化钾试纸]
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高铁酸钾(K2FeO4)是一新型、高效、无毒的多功能水处理剂。
(资料)K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4。
①A为制取氯气发生装置,其中盛放浓盐酸的仪器名称为___________。
②除杂装置B中的试剂为___________。
③C为制备K2FeO4装置,KOH溶液过量的原因是___________。
④D为尾气处理装置,发生反应的离子方程式为___________。
(2)探究 K2FeO4的性质。取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黃绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明K2FeO4能否氧化Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案I | 取少量溶液a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。 |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。 |
①由方案I中溶液变红可知a中含有___________。该离子的产生___________(填“能”或“不能”)判断一定是由K2FeO4被Cl-还原而形成的。
②方案Ⅱ用KOH溶液洗涤的目的是___________。方案Ⅱ得出氧化性:Cl2___________FeO42-(填“>”或“<”)
(3)使用时经常通过测定高铁酸钾的纯度来判断其是否变质。K2FeO4在硫酸溶液中反应如下:_______ FeO42-+______H+===_______O2↑+________Fe3++________(配平及完成上述离子方程式)________。现取C中洗涤并干燥后样品的质量10g,加入稀硫酸,收集到0.672L气体(标准状况下)。则样品中高铁酸钾的质量分数约为___________。(计算结果保留到0.1%)
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实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)K2FeO4作为高效、多功能水处理剂的原因是______________________________。
(2)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是_____________________________。
②该装置有明显不合理设计,如何改进?____________________________。
③改进后,B中得到紫色固体和溶液。B中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有____________________________。
(3)探究K2FeO4的性质(改进后的实验)
①取B中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案Ⅰ | 取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。 |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗涤B中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。 |
a.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由_________________________产生(用方程式表示)。
b.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是______________。
②根据K2FeO4的制备实验和方案Ⅱ实验表明Cl2和的氧化性强弱关系相反,原因是_____________。
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实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)K2FeO4作为高效、多功能水处理剂的原因是______________________________。
(2)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是_____________________________。
②该装置有明显不合理设计,如何改进?____________________________。
③改进后,B中得到紫色固体和溶液。B中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有____________________________。
(3)探究K2FeO4的性质(改进后的实验)
①取B中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案Ⅰ | 取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。 |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗涤B中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。 |
a.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由_________________________产生(用方程式表示)。
b.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是______________。
②根据K2FeO4的制备实验和方案Ⅱ实验表明Cl2和的氧化性强弱关系相反,原因是_____________。
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高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液。K2FeO4具有强氧化性,在酸性或中性溶液中迅速产生O2,在碱性溶液中较稳定。某学习小组设计了下面的实验制备K2FeO2并探究其性质。
(一)K2FeO4的制备
该小组用下图所示装置制备K2FeO4(夹持装置略)。
(1)以上装置图中有一处明显的错误请你帮助指出来:___________。B中应盛装的试剂是___________。
(2)写出A中发生反应的离子方程式:___________。
(3)C中发生的反应有Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,还有生成K2FeO4的反应。写出得到紫色固体K2FeO4的化学方程式:___________。
(二)性质探究
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体得到固体物质K2FeO4。
(4)絮凝实验:甲同学取少量K2FeO4加入浑浊的泥浆水中,发现产生气体,搅拌,浑浊的泥浆水很快澄清。请结合方程式,说明K2FeO2的净水原理:___________。
(5)乙同学取少量K2FeO4,向其中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体。产生黄绿色气体的原因可能是____。
(6)丙同学取少量K2FeO4,向其中滴入MnSO4和适量H2SO4的混合溶液,振荡后溶液呈紫色,丙同学认为氧化性FeO42->MnO4-。请你设计一个实验,验证丙同学的结论是否正确:___________。
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高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液。K2FeO4具有强氧化性,在酸性或中性溶液中迅速产生O2,在碱性溶液中较稳定。某学习小组设计了下面的实验制备K2FeO2并探究其性质。
Ⅰ.K2FeO4的制备
该小组用如图所示装置制备K2FeO4(夹持装置略)。
(1)以上装置图中有一处明显的错误请你帮助指出来:___________。B中应盛装的试剂是___________。
(2)写出A中发生反应的离子方程式__________________________________。
(3)C中发生的反应有Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,还有生成K2FeO4的反应。写出得到紫色固体K2FeO4的化学方程式为____________。
Ⅱ.性质探究
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体得到固体物质K2FeO4。
(4)絮凝实验:甲同学取少量K2FeO4加入浑浊的泥浆水中,发现产生气体,搅拌,浑浊的泥浆水很快澄清。请结合方程式,说明K2FeO4的净水原理:_________________。
(5)乙同学取少量K2FeO4,向其中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体。产生黄绿色气体的原因可能是___。
(6)丙同学取少量K2FeO4,向其中滴入MnSO4和适量H2SO4的混合溶液,振荡后溶液呈紫色,丙同学认为氧化性FeO42->MnO4-。请你设计一个实验,验证丙同学的结论是否正确:_____________
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高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效净水剂.已知:K2FeO4 易溶于水,其溶液呈紫色、微溶于浓KOH 溶液,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定.某小组同学用下图装置制备并探究
K2FeO4 的性质.制备原理:
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,装置如图所示(夹持装置略)
(1)盛放二氧化锰的仪器名称___________________,装置C的作用是____________________。
(2)装置A 中反应的化学方程式是________________________________________。
(3)实验时采用冰水浴的原因是____________________,此装置存在一处明显缺陷,请指出____________。
(4)K2FeO4 粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质,一般用75%乙醇进行洗涤,其目的是_____________________。
(5)查阅资料知,K2FeO4 能将 Mn2+氧化成 MnO4-.该小组设计如下实验进行验证:
关闭K,左烧杯溶液变黄色,右烧杯溶液变紫色.检验左侧烧杯溶液呈黄色的原因,需要的试剂是__________。写出K2FeO4 氧化Mn2+ 的离子方程式: ___________________.
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