某实验兴趣小组模拟工业制备高铁酸钾(K2FeO4)并测定产品纯度,涉及反应
①2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O
②Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
已知高铁酸钾易溶于水,微溶于浓 KOH 溶液;在强碱性溶液中稳定,酸性至弱碱性条件下,与水反应放出氧气。
Ⅰ.制备 NaClO,实验装置如下图。
(1)仪器 X 的名称为____。
(2)B中盛装的液体是____,玻璃管 a 的作用是____。
Ⅱ.制备 K2FeO4 晶体
第①步:将制得的 NaClO 溶液转移到大烧杯中,依次加入适量 NaOH 和 FeCl3 溶液,得 Na2FeO4;
第②步:加入适量 KOH 固体至饱和,得湿产品;
第③步:洗涤、干燥,得 K2FeO4 晶体。
(3)第②步中能得到湿产品的原因是___。
(4)第③步“洗涤”时,洗涤剂不用蒸馏水,而采用 95%的乙醇,原因是_______。
Ⅲ.测定 K2FeO4 纯度
测定制得的 K2FeO4 的纯度可用滴定法,滴定时有关反应的离子方程式为: a.FeO+CrO+2H2O=CrO+Fe(OH)3↓+OH-
b.2CrO +2H+=Cr2O+H2O
c.Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
(5)称取 2.0g 制得的 K2FeO4 产品溶于适量 KOH 溶液中,加入足量 KCrO2,充分反应后过滤,将滤液转移到 250mL 容量瓶定容。取 25.00mL 定容后的溶液于锥形瓶,加入稀硫酸酸化,滴加几滴二苯胺磺酸钠做指示剂,用 0.10mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2 标准溶液滴定,终点由紫色变为绿色。重复操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为26.00 mL。则标准液应选用______ (填“酸式”或“碱式”)滴定管,该 K2FeO4 样品的纯度为 _____。
高三化学实验题中等难度题
某实验兴趣小组模拟工业制备高铁酸钾(K2FeO4)并测定产品纯度,涉及反应
①2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O
②Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
已知高铁酸钾易溶于水,微溶于浓 KOH 溶液;在强碱性溶液中稳定,酸性至弱碱性条件下,与水反应放出氧气。
Ⅰ.制备 NaClO,实验装置如下图。
(1)仪器 X 的名称为____。
(2)B中盛装的液体是____,玻璃管 a 的作用是____。
Ⅱ.制备 K2FeO4 晶体
第①步:将制得的 NaClO 溶液转移到大烧杯中,依次加入适量 NaOH 和 FeCl3 溶液,得 Na2FeO4;
第②步:加入适量 KOH 固体至饱和,得湿产品;
第③步:洗涤、干燥,得 K2FeO4 晶体。
(3)第②步中能得到湿产品的原因是___。
(4)第③步“洗涤”时,洗涤剂不用蒸馏水,而采用 95%的乙醇,原因是_______。
Ⅲ.测定 K2FeO4 纯度
测定制得的 K2FeO4 的纯度可用滴定法,滴定时有关反应的离子方程式为: a.FeO+CrO+2H2O=CrO+Fe(OH)3↓+OH-
b.2CrO +2H+=Cr2O+H2O
c.Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
(5)称取 2.0g 制得的 K2FeO4 产品溶于适量 KOH 溶液中,加入足量 KCrO2,充分反应后过滤,将滤液转移到 250mL 容量瓶定容。取 25.00mL 定容后的溶液于锥形瓶,加入稀硫酸酸化,滴加几滴二苯胺磺酸钠做指示剂,用 0.10mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2 标准溶液滴定,终点由紫色变为绿色。重复操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为26.00 mL。则标准液应选用______ (填“酸式”或“碱式”)滴定管,该 K2FeO4 样品的纯度为 _____。
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某兴趣小组在实验室模拟工业上以预处理后的铬铁矿粉主要成分,含少量为原料制备并测定纯度,设计如下实验。回答下列问题:
Ⅰ煅烧铬铁矿粉。
已知:煅烧时,转化为。
(1)盛放的仪器名称为________装置B的作用为________。
(2)不能选用玻璃容器的原因为________。
(3)实验时,a中所得产物除外还有一种红棕色固体,且观察到澄清石灰水变浑浊,则a中发生氧化还原反应的化学方程式为________。
Ⅱ制备。
(4)实验结束后,冷却至室温。取a中固体加水溶解,调节溶液的pH为;过滤,调节滤液的,蒸发浓缩、降温结晶,过滤、洗涤,得粗品。
①调节溶液的pH为后,第一次过滤,所得沉淀的成分为________填化学式。
②过滤所用主要玻璃仪器有________。
③结合离子方程式说明调节滤液的的目的为________。
Ⅲ测定粗品中的质量分数。
(5)称取粗品,溶于适量水,酸化后配成100mL溶液;取所配溶液,滴加几滴指示剂,用标准溶液滴定至终点杂质不参加反应,还原产物为,消耗标准液的体积为VmL。粗品中的质量分数为___用含c、m、V的代数式表示。
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氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组拟制备氮化钙并测定产品纯度。
已知:①氮化钙极易与水反应;②实验室在加热条件下用饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液混合制备N2;③焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。
I.制备氮化钙。
他们选择下列装置设计实验(装置可重复使用):
(1)实验室将钙保存在________中(填物质名称)。氮化钙中所含化学键类型是_________。
(2)气体从左至右,装置连接顺序为____________________________。(填代号)
(3)写出A中发生反应的化学方程式:______________________________。
(4)用化学方法检验氮化钙(Ca3N2)产品中是否混有Ca,设计实验方案:________。
Ⅱ.测定产品纯度。
利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体,氨气不溶于煤油)。
(5)当产品与蒸馏水完全反应后,冷却至室温、调平液面、读数。调平液面的操作是___________________________________。
(6)取产品质量为w g,开始量气管读数为V1 mL,最终量气管读数为V2 mL(折合成标准状况),则该样品纯度为________________________(用代数式表示)。如果开始仰视刻度线,终点时俯视刻度线,则测得结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
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某研究小组模拟工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的第一步反应如下:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2进行以下实验,并测定该样品中FeS2样品的纯度(假设其它杂质不参与反应)。
实验步骤:称取研细的样品4.000g放入上图b装置中,然后在空气中进行煅烧。为测定未反应高锰酸钾的量(假设其溶液体积保持不变),实验完成后取出d中溶液10mL置于锥形瓶里,用0.1000mol/L草酸(H2C2O4)标准溶液进行滴定。(已知:5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 )请回答下列问题:
(1)称量样品质量能否用托盘天平_______(填“能”或“不能”),取出d中溶液10mL需要用______准确量取(填序号)
A.容量瓶 B.量筒 C.碱式滴定管 D.酸式滴定管
(2)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是__________
(3)已知草酸与高锰酸钾酸性溶液作用有CO2和Mn2+等物质生成,则滴定时发生反应的离子方程式为_______________﹔判断滴定到达终点的方法是___________。
(4)已知滴定管初读数为0.10mL,末读数如图所示,消耗草酸溶液的体积为___________mL。
下列操作会导致该样品中FeS2的纯度测定结果偏高的是_________(填序号)
A.盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定
B.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗
C.读取标准液读数时,滴定前平视,滴定到终点后俯视
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失
(5)该样品中FeS2的纯度为__________________
(6)若用下图装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的的是_______(填编号)。
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高锰酸钾在化学实验中是一种常用的氧化剂,某化学兴趣小组拟在实验室制备KMnO4并测定其纯度。
Ⅰ.KMnO4的制备
步骤1:利用下图所示装置制备K2MnO4
(1)装置A应选用_______( 填"①","②"或"③"),装置B中盛装的试剂是_______。
(2)装置C中反应生成K2MnO4的化学方程式为_________。
步骤2:由K2MnO4制备KMnO4
已知:①3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
②相关物质的溶解度数据见下表:
实验流程如下:
(3)结合相关物质的化学性质及溶解度,可以替代CO2的试剂是______________。
A.亚硫酸氢钾 B.稀硫酸 C.稀盐酸 D.稀醋酸
(4)当溶液pH达10~11时,停止通CO2;若CO2过量,会因生成____而使其和产品一起析出
(5)证明K2MnO4歧化完全的方法:取上层清液少许于试管中,通入CO2,若________,证明K2MnO4歧化完全。
Ⅱ.KMnO4纯度的测定
(6)通过用草酸(二元弱酸)滴定酸化后的KMnO4溶液的方法可测定KMnO4粗品的纯度(质量分数)。
①滴定过程中发生反应的离子方程式为__________________。
②称取 w g KMnO4粗产品配制100mL待测溶液,量取KMnO4待测液10.00mL于锥形瓶中进行实验,进行三次平行实验后测得平均消耗c mol/L草酸标准液V mL,则样品纯度的表达式为___________。
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碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂。某化学兴趣小组设计下列步骤制取KIO3,并进行产品的纯度测定。
制取碘酸(HIO3)的实验装置示意图和有关资料如下:
HIO3 | ①白色固体,能溶于水,难溶于四氯化碳 ②Ka=0.169mol·L-1 |
KIO3 | ①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇 ②碱性条件下易发生反应: ClO-+ IO3- =IO4 -+ Cl- |
回答下列问题:
步骤Ⅰ用 Cl2 氧化 I2 制取 HIO3
(1)装置 A 中发生反应的化学方程式_______。
(2)装置 B 中的 CCl4 可以加快反应速率,原因_______。
(3)反应结束后,获取 HIO3 溶液的操作中,所需玻璃仪器有烧杯、________和_______。
步骤Ⅱ用 KOH 中和 HIO3 制取 KIO3
(4)该中和反应的离子方程式为_______。中和之前,应将上述 HIO3溶液煮沸至接近无色,否则中和时易生成_______(填化学式)而降低 KIO3 的产量。
(5)往中和后的溶液中加入适量_______,经搅拌、静置、过滤等操作,得到白色固体。
(6)为验证产物,取少量上述固体溶于水,滴加适量 SO2 饱和溶液,摇匀,再加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝。若实验时,所加的 SO2 饱和溶液过量,则无蓝色出现,原因是_______。
步骤Ⅲ纯度测定
(7)取 0.1000 g 产品于碘量瓶中,加入稀盐酸和足量 KI 溶液,用 0.1000 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,接近终点时,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,蓝色消失(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。进行平行实验后,平均消耗 Na2S2O3 溶液的体积为 24.00 mL。则产品中 KIO3 的质量分数为_______。[M(KIO3)=214.0 g·mol-1]
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碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂。某化学兴趣小组设计下列步骤制取KIO3,并进行产品的纯度测定。
制取碘酸(HIO3)的实验装置示意图和有关资料如下:
HIO3 | ①白色固体,能溶于水,难溶于四氯化碳 ②Ka=0.169mol·L-1 |
KIO3 | ①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇 ②碱性条件下易发生反应: ClO-+ IO3- =IO4 -+ Cl- |
回答下列问题:
步骤Ⅰ用 Cl2 氧化 I2 制取 HIO3
(1)装置 A 中发生反应的化学方程式_______。
(2)装置 B 中的 CCl4 可以加快反应速率,原因_______。
(3)反应结束后,获取 HIO3 溶液的操作中,所需玻璃仪器有烧杯、________和_______。
步骤Ⅱ用 KOH 中和 HIO3 制取 KIO3
(4)该中和反应的离子方程式为_______。中和之前,应将上述 HIO3溶液煮沸至接近无色,否则中和时易生成_______(填化学式)而降低 KIO3 的产量。
(5)往中和后的溶液中加入适量_______,经搅拌、静置、过滤等操作,得到白色固体。
(6)为验证产物,取少量上述固体溶于水,滴加适量 SO2 饱和溶液,摇匀,再加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝。若实验时,所加的 SO2 饱和溶液过量,则无蓝色出现,原因是_______。
步骤Ⅲ纯度测定
(7)取 0.1000 g 产品于碘量瓶中,加入稀盐酸和足量 KI 溶液,用 0.1000 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,接近终点时,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,蓝色消失(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。进行平行实验后,平均消耗 Na2S2O3 溶液的体积为 24.00 mL。则产品中 KIO3 的质量分数为_______。[M(KIO3)=214.0 g·mol-1]
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氮化镁(Mg3N2) 是工业上应用广泛的离子化合物,常温下为浅黄色粉末,极易与水反应。某校化学兴趣小组用镁与氮气反应制备Mg3N2,并测定氮化镁的纯度。
I.制备氮化镁
己知:亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热,产生氮气的速度较快。
(1)制取氮气的离子反应方程式为___________________
(2)实验装置(可重复使用)的连接顺序为a→____,______→______,_____→______→h,i→_____,→b→c,(按气流方向,用小写字母表示)。
II.测定氮化镁的含量
(3)定性分析
操作步骤 | 实验现象 | 解释原因 |
取少量氮化镁样品于试管 中,加足量蒸馏水 | ______________ | ①写出反应的化学方程式 ____________ |
弃去上层清液,加入足量稀 盐酸 | 观察到固体全部溶解且冒气泡 | ②冒气泡的原因是 _______________ |
(4)定量测定
兴趣小组设计了一个简单的实验测定氮化镁的纯度,将实验操作补充完整(数据用字母表示,不用体现计算过程)。取ag的氮化镁样品于试管中,加入足量蒸馏水,__________________
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Mn2O3是一种重要的工业原料,在电磁和有机合成等领域应用广泛。某学习小组在实验室用CH4还原MnO2制备Mn2O3,并测定产品纯度。请回答下列问题:
Ⅰ.制备(实验装置如图所示)
已知:Al4C3+12H2O==4Al(OH)3+3CH4↑。
(1)仪器a的名称为______________________
(2)用稀醋酸代替水的优点有________________________________________
(3)连接好实验装置,检验装置的气密性并加入相应试剂。向烧瓶中滴加稀醋酸之后,在点燃酒精灯之前应进行的操作是__________________________________
(4)仪器b中同时生成两种能参与大气循环的物质,该反应的化学方程式为______________
(5)指出上述实验装置有一处明显的缺陷____________________________
Ⅱ.测定产品中Mn2O3的纯度(只考虑产品中混有少量未参与反应的MnO2)
ⅰ.实验结束后,取仪器b中所得固体7.19g,加入足量硫酸酸化的KI溶液,使固体中锰元素全部转化为Mn2+;
ⅱ.将所得溶液稀释至500mL;
ⅲ.取25.00mL稀释后的溶液,滴加几滴淀粉溶液,用0.200mol∙L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗25.00mLNa2S2O3标准溶液。(已知:I2+2 Na2S2O3==Na2S4O6+2NaI)
(1)步骤ⅰ中发生反应的离子方程式为________________________________________
(2)滴定终点的标志是__________________________________________________
(3)所取固体中Mn2O3的质量分数为___________________(计算结果精确到0.1%)
(4)下列操作使测定结果偏高的是______________
A.滴定前平视,滴定终点俯视读数
B.盛放Na2S2O3标准溶液的滴定管未用标准液润洗
C.硫酸酸化的KI溶液在空气中静置时间过长
D.滴定前正常,滴定后滴定管尖嘴内有气泡
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K3[Fe(C2O4)3]·3H2O [三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。实验室可用废铁屑等物质为原料制备,并测定产品的纯度。相关反应的化学方程式为:Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ FeSO4+H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+H2SO4
2FeC2O4·2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O
回答下列问题:
(1)使用废铁屑前,往往将其在1.0mol.L-1Na2CO3溶液中浸泡数分钟,其目的是 。然后使用 (填写操作名称)分离并洗涤铁屑。
(2)析出的K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体可通过如下图所示装置通过减压过滤与母液分离。下列关于减压过滤的操作正确的是 。
A.选择比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔 盖住的滤纸
B.放入滤纸后,直接用倾析法转移溶液和沉淀,再打开水龙头抽滤
C.洗涤晶体时,先关闭水龙头,用蒸馏水缓慢淋洗,再打开水龙头抽滤
D.抽滤完毕时,应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,以防倒吸
(3)使用高锰酸钾法(一种氧化还原反应滴定法)可以测定所得产品的纯度。若需配制浓度为0.03000 mol·L-1KMnO4标准溶液240mL,应准确称取 g KMnO4(保留四位有效数字,已知M KMnO4=158.0g.mol-1)。配制该标准溶液时,所需仪器除电子天平、药匙、烧杯、玻璃棒外,还缺少的玻璃仪器有 。配制过程中,俯视刻度线定容则导致所配溶液浓度 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)某同学称取2.000g产品,经预处理后配制成100mL溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶中,使用0.03000 mol·L-1KMnO4标准溶液滴定,消耗标准溶液10.00mL。
①实际进行滴定时,往往使用酸化的KMnO4标准溶液,写出该滴定反应的离子方程式 。
②判断到达滴定终点的现象是 。
③该产品的纯度为 ﹪(保留四位有效数字)。
高三化学实验题极难题查看答案及解析