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實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。
資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。
(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)
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①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應(yīng)方程式是
2MnO4-+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O
2MnO4-+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O
(錳被還原為Mn2+)。
②將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑。
③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外還有
Cl2+2KOH═KCl+KClO+H2O
Cl2+2KOH═KCl+KClO+H2O
。
(2)探究K2FeO4的性質(zhì)
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得溶液a,經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有Cl2,為證明是否K2FeO4氧化了Cl-而產(chǎn)生Cl2,設(shè)計(jì)以下方案:

方案Ⅰ 取少量a,滴加KSCN溶液至過量,溶液呈紅色
方案Ⅱ 用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶出,得到紫色溶液b,取少量b,滴加鹽酸,有Cl2產(chǎn)生。
i.由方案1中溶液變紅可知a中含有
Fe3+
Fe3+
離子,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定K2FeO4將Cl-氧化,還可能有
4K2FeO4+10H2SO4═2Fe2(SO43+4K2SO4+3O2↑+10H2O
4K2FeO4+10H2SO4═2Fe2(SO43+4K2SO4+3O2↑+10H2O
產(chǎn)生(用方程式表示)。
ii.方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl-.用KOH溶液洗滌的目的是
使K2FeO4穩(wěn)定溶出,并把K2FeO4表面吸附的ClO-除盡,防止ClO-與Cl-在酸性條件下反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,避免ClO-干擾實(shí)驗(yàn)
使K2FeO4穩(wěn)定溶出,并把K2FeO4表面吸附的ClO-除盡,防止ClO-與Cl-在酸性條件下反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,避免ClO-干擾實(shí)驗(yàn)

②根據(jù)K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)得出:氧化性Cl2
FeO42-(填“>”或“<”),而方案Ⅱ?qū)嶒?yàn)表明,Cl2和FeO42-的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反,原因是
溶液酸堿性會(huì)影響粒子氧化性的強(qiáng)弱
溶液酸堿性會(huì)影響粒子氧化性的強(qiáng)弱
。
③資料表明,酸性溶液中的氧化性FeO42->MnO4-,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)如下:將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振蕩后溶液呈淺紫色,該現(xiàn)象能否證明氧化性FeO42->MnO4-,若能,請(qǐng)說明理由;若不能,進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,理由或方案:
能說明,理由:FeO42-在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,溶液淺紫色是MnO4-的顏色,不能說明,方案:向紫色溶液b中滴加過量稀硫酸,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色
能說明,理由:FeO42-在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,溶液淺紫色是MnO4-的顏色,不能說明,方案:向紫色溶液b中滴加過量稀硫酸,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色

【答案】2MnO4-+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O;Cl2+2KOH═KCl+KClO+H2O;Fe3+;4K2FeO4+10H2SO4═2Fe2(SO43+4K2SO4+3O2↑+10H2O;使K2FeO4穩(wěn)定溶出,并把K2FeO4表面吸附的ClO-除盡,防止ClO-與Cl-在酸性條件下反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,避免ClO-干擾實(shí)驗(yàn);>;溶液酸堿性會(huì)影響粒子氧化性的強(qiáng)弱;能說明,理由:FeO42-在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,溶液淺紫色是MnO4-的顏色,不能說明,方案:向紫色溶液b中滴加過量稀硫酸,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:1318引用:10難度:0.5
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.實(shí)驗(yàn)室制備1,2-二溴乙烷的反應(yīng)原理如下所示:
    第一步:CH3CH2OH
    170
    濃硫酸
    CH2=CH2+H2O;
    第二步:乙烯與溴水反應(yīng)得到1,2-二溴乙烷。
    可能存在的主要副反應(yīng)有:乙醇在濃硫酸的存在下在140℃下脫水生成乙醚(CH3CH2OCH2CH3)。用少量的溴和足量的乙醇制備1,2-二溴乙烷的裝置如圖所示(部分裝置未畫出):
    有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
    乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚
    狀態(tài) 無色液體 無色液體 無色液體
    密度/(g/cm3 0.79 2.2 0.71
    沸點(diǎn)/(℃) 78.5 132 34.6
    熔點(diǎn)/(℃) -130 9 -116
    請(qǐng)回答下列問題:
    (1)寫出乙烯與溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式:
     

    (2)在此制備實(shí)驗(yàn)中,要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右,其最主要目的是
     
    (填字母代號(hào))。
    a.引發(fā)反應(yīng)  b.加快反應(yīng)速率     c.防止乙醇揮發(fā)   d.減少副產(chǎn)物乙醚生成
    (3)裝置B的作用是
     
    。
    (4)在裝置C中應(yīng)加入
     
     (填字母代號(hào)),其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的SO2、CO2氣體。
    a.水     b.濃硫酸      c.氫氧化鈉溶液  d.飽和碳酸氫鈉溶液
    (5)將1,2-二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物應(yīng)在
     
     (填“上”或“下”)層。
    (6)若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚,可用
     
    的方法除去。

    發(fā)布:2024/11/7 8:0:2組卷:5引用:1難度:0.5
  • 2.某化學(xué)小組利用如圖裝置進(jìn)行某些氣體的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn),圖中加持裝置有省略
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)為制取干燥氨氣,可將裝置C與裝置D連接,則裝置D中 的固體宜選用
     

    a.堿石灰       b.無水氯化鈣    c.五氧化二磷      d.生石灰
    (2)裝置A、E、E連接可制取純凈干燥的氯氣,則兩個(gè)E裝置內(nèi)的藥品依次是
     

    (3)裝置F可用于探究氯氣和氨氣反應(yīng),實(shí)驗(yàn)室打開開關(guān)1、3,關(guān)閉2,先向燒瓶中通入
     
    ,然后關(guān)閉1、3,打開2,向燒瓶中緩慢通入一定量的另一種氣體.實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后燒瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案鑒定該固體中的陽離子
     

    (4)利用裝置A、E,可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較氯離子和溴離子的還原性強(qiáng)弱,能證明結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
     
    .若利用裝置A、E進(jìn)行乙烯與溴水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),必須對(duì)裝置A進(jìn)行的改動(dòng)是
     

    (5)將裝置B、C分別于F相連后,進(jìn)行硫化氫和二氧化硫反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),燒杯中的試劑所起的作用是
     

    發(fā)布:2024/11/7 8:0:2組卷:17引用:1難度:0.1
  • 3.請(qǐng)回答以下有關(guān)硝基苯、乙烯等實(shí)驗(yàn)室制法及性質(zhì)的有關(guān)問題.
    I.實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的主要步驟如下:
    (1)配制一定比例的濃硫酸和濃硝酸的混合酸的操作是
     

    (2)向室溫下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振蕩,混合均勻.
    (3)在 50℃~60℃下發(fā)生反應(yīng)常采用水浴加熱.
    (4)除去混合酸后,粗產(chǎn)品需進(jìn)一步精制,下面操作正確的順序?yàn)?!--BA-->
     

    ①蒸餾②水洗③用干燥劑干燥  ④用5%的NaOH溶液洗⑤水洗
    A.②④③①⑤B.⑤③①②④C.②④⑤③①D.④⑤③①②
    (5)硝基苯
     
    (填“屬于”、“不屬于”)烴,官能團(tuán)是
     
    (寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)
    Ⅱ.為了探究乙烯與溴水的反應(yīng)是加成而不是取代反應(yīng),某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你幫助完成:
    ①測(cè)定溴水的pH
    ②將純凈的乙烯通入溴水中至溶液完全褪色③
     

     
    ,則反應(yīng)為加成反應(yīng).
    Ⅲ.下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是
     

    A.石油的蒸餾實(shí)驗(yàn)中,加入碎瓷片可防止油在蒸餾時(shí)發(fā)生暴沸
    B.石蠟油分解實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物只有烯烴
    C.制取乙酸乙酯時(shí),導(dǎo)管口要在飽和NaCl溶液的液面上
    D.在淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加熱后,再加入少量新制的氫氧化銅懸濁液,加熱至沸騰,無磚紅色沉淀生成,說明淀粉未水解
    E.乙醇可使酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液變色.

    發(fā)布:2024/11/7 8:0:2組卷:24引用:1難度:0.5
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