- 乙酰水杨酸的制备
- 共1066题
已知:①Br2与Cl2一样能氧化氨气.3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl
②镁条能在N2中燃烧生成黄绿色固体,遇水剧烈反应生成两种碱.
某化学学习小组设计下列装置来制取氨气并完成相关实验.
(1)实验步骤:
①点燃E处酒精灯;
②打开A中分液漏斗活塞;
③连接装置,检查装置气密性;
④通入惰性气体,排出装置内空气;
⑤装入各仪器药品.
其操作顺序是______.(填序号)
(2)A处固体CaO的作用是______;
(3)写出B处反应方程式______;
(4)C处亚硫酸钠的作用是:______(用文字及相关离子方程式叙述);
(5)能说明反应过程有N2生成的现象是______;
(6)此装置不足之处是______.
正确答案
解:(1)图示装置,A制取氨气,B制取氮气,C除去氮气中的Br2和NH3,因镁条能在N2中燃烧生成黄绿色固体,遇水剧烈反应生成两种碱,所以D干燥氮气,E为氮气和镁反应,据此分析,第一步③连接装置,检查装置气密性,第二步⑤装入各仪器药品;第三步④通入惰性气体,排出装置内空气,因氧气和镁能反应,干扰镁和氮气反应;第四步①点燃E处酒精灯;最后②打开A中分液漏斗活塞开始反应,
故答案为:③⑤④①②;
(2)氨水中存在平衡NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-,浓氨水易挥发,CaO固体与水反应放出大量的热,导致温度升高,使得氨气在水中的溶解度进一步减少,平衡向氨气逸出方向移动,以气体的形式逸出,制得氨气,
故答案为:CaO吸水且放出大量热,有利于氨气逸出;
(3)A装置制取氨气,通过B装置,B装置装有浓溴水,Br2与Cl2一样能氧化氨气.3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl,将氯换成溴即可得到B处反应方程式:3Br2+8NH3=N2+6NH4Br,
故答案为:3Br2+8NH3=N2+6NH4Br;
(4)C装置中装有亚硫酸钠,亚硫酸钠中+4价的硫具有还原性能和B装置中排出的多余的溴反应,Br2+SO32-+H2O=SO42-+2Br-+2H+,生成的酸可和氨气反应,H++NH3=NH4+,所以C装置的作用为除去氮气中的Br2和NH3,
故答案为:除去氮气中混有少量的Br2和NH3,Br2+SO32-+H2O=SO42-+2Br-+2H+,H++NH3=NH4+;
(5)E为氮气和镁反应的装置,只要有氮气生成3Mg+N2Mg3N2,Mg3N2为绿色固体,所以能说明反应过程有N2生成的现象是E中有黄绿色固体生成,
故答案为:E中有黄绿色固体生成;
(6)该装置是利用氨气进行相关的实验,氨气是大气污染物,需尾气处理装置,氮化镁遇水剧烈反应生成两种碱,而E装置排气部分无法阻止空气中的水蒸气进入,
故答案为:不能阻止空气中水蒸气进入,使生成物不纯,且产生氨气污染空气.
解析
解:(1)图示装置,A制取氨气,B制取氮气,C除去氮气中的Br2和NH3,因镁条能在N2中燃烧生成黄绿色固体,遇水剧烈反应生成两种碱,所以D干燥氮气,E为氮气和镁反应,据此分析,第一步③连接装置,检查装置气密性,第二步⑤装入各仪器药品;第三步④通入惰性气体,排出装置内空气,因氧气和镁能反应,干扰镁和氮气反应;第四步①点燃E处酒精灯;最后②打开A中分液漏斗活塞开始反应,
故答案为:③⑤④①②;
(2)氨水中存在平衡NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-,浓氨水易挥发,CaO固体与水反应放出大量的热,导致温度升高,使得氨气在水中的溶解度进一步减少,平衡向氨气逸出方向移动,以气体的形式逸出,制得氨气,
故答案为:CaO吸水且放出大量热,有利于氨气逸出;
(3)A装置制取氨气,通过B装置,B装置装有浓溴水,Br2与Cl2一样能氧化氨气.3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl,将氯换成溴即可得到B处反应方程式:3Br2+8NH3=N2+6NH4Br,
故答案为:3Br2+8NH3=N2+6NH4Br;
(4)C装置中装有亚硫酸钠,亚硫酸钠中+4价的硫具有还原性能和B装置中排出的多余的溴反应,Br2+SO32-+H2O=SO42-+2Br-+2H+,生成的酸可和氨气反应,H++NH3=NH4+,所以C装置的作用为除去氮气中的Br2和NH3,
故答案为:除去氮气中混有少量的Br2和NH3,Br2+SO32-+H2O=SO42-+2Br-+2H+,H++NH3=NH4+;
(5)E为氮气和镁反应的装置,只要有氮气生成3Mg+N2Mg3N2,Mg3N2为绿色固体,所以能说明反应过程有N2生成的现象是E中有黄绿色固体生成,
故答案为:E中有黄绿色固体生成;
(6)该装置是利用氨气进行相关的实验,氨气是大气污染物,需尾气处理装置,氮化镁遇水剧烈反应生成两种碱,而E装置排气部分无法阻止空气中的水蒸气进入,
故答案为:不能阻止空气中水蒸气进入,使生成物不纯,且产生氨气污染空气.
氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂.如图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程.
请回答下列问题:
(1)氯化铁有多种用途,请用离子方程式表示下列用途的原理.
①氯化铁做净水剂______;
②用FeCl3溶液(32%~35%)腐蚀铜印刷线路板______.
(2)吸收剂X的化学式为______;氧化剂Y的化学式为______
(3)碱性条件下反应①的离子方程式为______.
(4)过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品.该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4═K2FeO4+2NaOH,请根据复分解反应原理分析反应发生的原因______
(5)K2FeO4 在水溶液中易发生反应:4FeO42-+10H2O═4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑.在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用______(填序号).
A.H2O B.稀KOH溶液、异丙醇
C.NH4Cl溶液、异丙醇 D.Fe(NO3)3溶液、异丙醇
(6)可用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度,有关反应离子方程式为:
①FeO42+CrO2-+2H2O═CrO42+Fe(OH)3↓+OH-
②2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O
③Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
现称取1.980g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中,加入稍过量的KCrO2,充分反应后过滤滤液定容于250mL容量瓶中.每次取25.00mL加入稀硫酸酸化,用0.1000mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18.93mL.则上述样品中高铁酸钾的质量分数为______.
正确答案
解:(1)①氯化铁为强酸弱碱盐,易水解,做净水剂是因为Fe3+水为Fe(OH)3胶体的缘故,原理为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+,
故答案为:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+;
②工业上常用FeCl3溶液腐蚀铜印刷线路板,是Fe3+氧化了Cu的缘故,反应方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,
故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(2)吸收剂X的与Cl2反应的产物是FeCl3,X是FeCl2;Cl2与氢氧化钠反应生成NaClO和NaCl和水,其中NaClO能做氧化剂,则能氧化氯化铁的是次氯酸钠,所以Y为NaClO,
故答案为:FeCl2;NaClO;
(3)碱性条件下根据反应物和产物可知,反应①的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
故答案为:3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(4)过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品,该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4 =K2FeO4+2NaOH,反应能发生的原因是K2FeO4溶解度小,析出晶体,促进反应进行;
故答案为:K2FeO4溶解度小,析出晶体,促进反应进行;
(5)K2FeO4 在水溶液中易发生反应:4FeO42-+10H2O═4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑,所以用碱液来洗涤,抑制水解,不引入新的杂质所以用稀KOH溶液(抑制水解平衡),异丙醇易挥发(减小溶解),
故选B;
(6)根据反应①②③可知:2FeO42-~~~~6Fe2+,
1mol 3mol
n 0.1000mol/L×0.01893L 则n=6.31×10-4mol,
所以样品中高铁酸钾的质量分数为×100%=63.1%;
故答案为:63.1%.
解析
解:(1)①氯化铁为强酸弱碱盐,易水解,做净水剂是因为Fe3+水为Fe(OH)3胶体的缘故,原理为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+,
故答案为:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+;
②工业上常用FeCl3溶液腐蚀铜印刷线路板,是Fe3+氧化了Cu的缘故,反应方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,
故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(2)吸收剂X的与Cl2反应的产物是FeCl3,X是FeCl2;Cl2与氢氧化钠反应生成NaClO和NaCl和水,其中NaClO能做氧化剂,则能氧化氯化铁的是次氯酸钠,所以Y为NaClO,
故答案为:FeCl2;NaClO;
(3)碱性条件下根据反应物和产物可知,反应①的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
故答案为:3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(4)过程②将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品,该反应的化学方程式为2KOH+Na2FeO4 =K2FeO4+2NaOH,反应能发生的原因是K2FeO4溶解度小,析出晶体,促进反应进行;
故答案为:K2FeO4溶解度小,析出晶体,促进反应进行;
(5)K2FeO4 在水溶液中易发生反应:4FeO42-+10H2O═4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑,所以用碱液来洗涤,抑制水解,不引入新的杂质所以用稀KOH溶液(抑制水解平衡),异丙醇易挥发(减小溶解),
故选B;
(6)根据反应①②③可知:2FeO42-~~~~6Fe2+,
1mol 3mol
n 0.1000mol/L×0.01893L 则n=6.31×10-4mol,
所以样品中高铁酸钾的质量分数为×100%=63.1%;
故答案为:63.1%.
将某黄铜矿(主要成分为CuFeS2)和O2在一定温度范围内发生反应,反应所得固体混合物X中含有CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3及少量SiO2等,除杂后可制得纯净的胆矾晶体(CuSO4•5H2O).
(1)实验测得温度对反应所得固体混合物中水溶性铜(CuSO4)的含量的影响如图所示.生产过程中应将温度控制在______左右,温度升高至一定程度后,水溶性铜含量下降的可能原因是______.
(2)如表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算).实验中可选用的试剂和用品:稀硫酸、3% H2O2溶液、CuO、玻璃棒、精密pH试纸.
①实验时需用约3%的H2O2溶液100mL,现用市售30%(密度近似为1g•cm-3)的H2O2来配制,其具体配制方法是______.
②补充完整由反应所得固体混合物X制得纯净胆矾晶体的实验步骤:
第一步:将混合物加入过量稀硫酸,搅拌、充分反应,过滤.
第二步:______.
第三步:______,过滤.
第四步:______、冷却结晶.
第五步:过滤、洗涤,低温干燥.
(3)在酸性、有氧条件下,一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌能将黄铜矿转化成硫酸盐,该过程反应的离子方程式为______.
正确答案
解:(1)由图可知,600℃时水溶性铜(CuSO4)的含量出现转折,故应控制温度在600℃左右,水溶性铜化合物为CuSO4•5H2O,酸溶性铜化合物为CuO,温度较高时,CuSO4•5H2O可分解生成CuO,则在600℃以上时水溶性铜化合物含量减少,
故答案为:600℃;CuSO4发生了分解反应;
(2)①实验时需用约3%的H2O2溶液100mL,现用市售30%(密度近似为1g•cm-3)的H2O2来配制,即3%×100=30%×x,解x=10mL,故需要30%的双氧水10mL,需用水90mL,
故步骤为:用量筒量取10mL30%H2O2溶液加入烧杯中,再加入90mL 水(或加水稀释至 100mL),搅拌均匀,
故答案为:用量筒量取10mL30%H2O2溶液加入烧杯中,再加入90mL 水(或加水稀释至 100mL),搅拌均匀;
②混合物X中含有CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3及少量SiO2等,需先溶解于硫酸,除去二氧化硅,然后氧化亚铁离子生成铁离子,以便降低pH值除去,故应加入氧化剂,最后调节pH值,然后加热浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥即可得产品,故步骤二为:向滤液中加入稍过量3% H2O2溶液,充分反应,以便氧化亚铁离子;
步骤三为:向溶液中加入CuO,用精密pH试纸控制pH在3.2~4.7之间,便于让铁离子生成氢氧化铁除去;
步骤四为:加热浓缩,
故答案为:向滤液中加入稍过量3% H2O2溶液,充分反应;向溶液中加入CuO,用精密pH试纸控制pH在3.2~4.7之间;加热浓缩;
(3)在酸性溶液中利用氧气可以将黄铜矿氧化成硫酸盐,则应有硫酸参加反应,且生成硫酸铜,硫酸铁和水,反应的方程式为4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O,离子反应方程式为:4CuFeS2+4H++17O2=4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O,
故答案为:4CuFeS2+4H++17O2=4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O.
解析
解:(1)由图可知,600℃时水溶性铜(CuSO4)的含量出现转折,故应控制温度在600℃左右,水溶性铜化合物为CuSO4•5H2O,酸溶性铜化合物为CuO,温度较高时,CuSO4•5H2O可分解生成CuO,则在600℃以上时水溶性铜化合物含量减少,
故答案为:600℃;CuSO4发生了分解反应;
(2)①实验时需用约3%的H2O2溶液100mL,现用市售30%(密度近似为1g•cm-3)的H2O2来配制,即3%×100=30%×x,解x=10mL,故需要30%的双氧水10mL,需用水90mL,
故步骤为:用量筒量取10mL30%H2O2溶液加入烧杯中,再加入90mL 水(或加水稀释至 100mL),搅拌均匀,
故答案为:用量筒量取10mL30%H2O2溶液加入烧杯中,再加入90mL 水(或加水稀释至 100mL),搅拌均匀;
②混合物X中含有CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3及少量SiO2等,需先溶解于硫酸,除去二氧化硅,然后氧化亚铁离子生成铁离子,以便降低pH值除去,故应加入氧化剂,最后调节pH值,然后加热浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥即可得产品,故步骤二为:向滤液中加入稍过量3% H2O2溶液,充分反应,以便氧化亚铁离子;
步骤三为:向溶液中加入CuO,用精密pH试纸控制pH在3.2~4.7之间,便于让铁离子生成氢氧化铁除去;
步骤四为:加热浓缩,
故答案为:向滤液中加入稍过量3% H2O2溶液,充分反应;向溶液中加入CuO,用精密pH试纸控制pH在3.2~4.7之间;加热浓缩;
(3)在酸性溶液中利用氧气可以将黄铜矿氧化成硫酸盐,则应有硫酸参加反应,且生成硫酸铜,硫酸铁和水,反应的方程式为4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O,离子反应方程式为:4CuFeS2+4H++17O2=4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O,
故答案为:4CuFeS2+4H++17O2=4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O.
Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定.
Ⅰ.制备Na2S2O3•5H2O,反应原理:Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq)
实验步骤:
①称取15g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80mL蒸馏水.另取5g研细的
硫粉,用3mL乙醇润湿,加入上述溶液中.
②安装实验装置(如图1所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸60min.
②趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3•5H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品.
回答问题:
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是______.
(2)仪器a的名称是______,其作用是______.
(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是______.检验是否存在该杂质的方法是______.
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因:______.
Ⅱ.测定产品纯度
准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0mol•L-1碘的标准溶液滴定.反应原理为2S2O32-+I2═S4O62-+2I-
(5)滴定至终点时,溶液颜色的变化:______.
(6)滴定起始和终点的液面位置如图2,则消耗碘的标准溶液体积为______mL.产品的纯度为(设Na2S2O3•5H2O相对分子质量为M)______.
Ⅲ.Na2S2O3的应用
(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为______.
正确答案
解:(1)硫粉难溶于水微溶于乙醇,所以硫粉在反应前用乙醇湿润是使硫粉易于分散到溶液中,
故答案为:使硫粉易于分散到溶液中;
(2)根据题中图示装置图可知,仪器a为冷凝管,该实验中冷凝管具有冷凝回流的作用,
故答案为:冷凝管;冷凝回流;
(3)S2O32‾具有还原性,能够被氧气氧化成硫酸根离子,所以可能存在的杂质是硫酸钠;检验硫酸钠的方法为:取少量产品溶于过量稀盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4,
故答案为:Na2SO4; 取少量产品溶于过量稀盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4;
(4)S2O32‾与氢离子发生氧化还原反应生成淡黄色硫单质,反应的离子方程式为:S2O32‾+2H+=S↓+SO2↑+H2O,
故答案为:S2O32‾+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
(5)滴定结束后,碘单质使淀粉变蓝,所以滴定终点时溶液颜色变化为:由无色变为蓝色,
故答案为:由无色变为蓝色;
(6)根据图示的滴定管中液面可知,滴定管中初始读数为0,滴定终点液面读数为18.10mL,所以消耗碘的标准溶液体积为18.10mL;
根据反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-可知,n(S2O32-)=2n(I2),所以W g产品中含有Na2S2O3•5H2O质
量为:0.1000 mol•L-1×18.10×10-3L×2×M=3.620×10-3Mg,则产品的纯度为:×100%=
×100%,
故答案为:18.10;×100%;
(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,根据化合价升降相等配平后的离子方程式为:S2O32‾+4Cl2+5H2O=2SO42‾+8Cl‾+10H+,
故答案为:S2O32‾+4Cl2+5H2O=2SO42‾+8Cl‾+10H+.
解析
解:(1)硫粉难溶于水微溶于乙醇,所以硫粉在反应前用乙醇湿润是使硫粉易于分散到溶液中,
故答案为:使硫粉易于分散到溶液中;
(2)根据题中图示装置图可知,仪器a为冷凝管,该实验中冷凝管具有冷凝回流的作用,
故答案为:冷凝管;冷凝回流;
(3)S2O32‾具有还原性,能够被氧气氧化成硫酸根离子,所以可能存在的杂质是硫酸钠;检验硫酸钠的方法为:取少量产品溶于过量稀盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4,
故答案为:Na2SO4; 取少量产品溶于过量稀盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4;
(4)S2O32‾与氢离子发生氧化还原反应生成淡黄色硫单质,反应的离子方程式为:S2O32‾+2H+=S↓+SO2↑+H2O,
故答案为:S2O32‾+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
(5)滴定结束后,碘单质使淀粉变蓝,所以滴定终点时溶液颜色变化为:由无色变为蓝色,
故答案为:由无色变为蓝色;
(6)根据图示的滴定管中液面可知,滴定管中初始读数为0,滴定终点液面读数为18.10mL,所以消耗碘的标准溶液体积为18.10mL;
根据反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-可知,n(S2O32-)=2n(I2),所以W g产品中含有Na2S2O3•5H2O质
量为:0.1000 mol•L-1×18.10×10-3L×2×M=3.620×10-3Mg,则产品的纯度为:×100%=
×100%,
故答案为:18.10;×100%;
(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,根据化合价升降相等配平后的离子方程式为:S2O32‾+4Cl2+5H2O=2SO42‾+8Cl‾+10H+,
故答案为:S2O32‾+4Cl2+5H2O=2SO42‾+8Cl‾+10H+.
(2015秋•潍坊校级月考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂.其生产工艺如图:
已知:①2KOH+Cl2═KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)②6KOH+3Cl2═5KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高)
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在______(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行,在溶液I中加入KOH 固体的目的是______.
(2)从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后,还会有副产品KNO3、KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为______.
(3)洗涤除去K2FeO4晶体表面的杂质,应选择的最佳试剂为(填代号)______.
a.水 b.KOH溶液 c.饱和K2FeO4溶液 d.异丙醇
(4)目前,人们针对K2FeO4的稳定性进行了大量的探索,并取得了一定的进展.下列物质中可能提高化合物K2FeO4水溶液稳定性的是(填代号)______.
a.亚硫酸钠 b.KOH c.醋酸 d.Fe(NO3)2
(5)高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质,写出该反应的离子方程式:______.
(6)请你设计一个实验,用化学方法区分KClO溶液与KClO3溶液,写出实验简要步骤,观察到的现象和结论______.
正确答案
解:(1)由工艺流程及③可知,利用Fe(NO3)3与KClO制备K2FeO4,由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3.由信息①可知,在低温下KOH与Cl2 反应生成的是KClO.故选择低温较低,由工艺流程可知,第①步氯气过量,第③步需要碱性条件,反应液I中有过量的Cl2反应,加KOH固体的目的是与过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO,为下一步反应提供反应物,
故答案为:温度较低;与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO,为下一步反应提供碱性环境;
(2)反应③中铁离子和次氯酸根粒子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子,离子方程式为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,
故答案为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(3)a.高铁酸钾在水溶液中不稳定生成碱,所以不能水洗涤,故a错误;
b.由于是在强碱性条件下反应制得,在KOH溶液中洗涤可以提高其稳定性,但能使高铁酸钾晶体损失,故b不选;
c.饱和K2FeO4溶液,高铁酸钾在水溶液中不稳定水解,故c不选;
d.异丙醇为有机溶剂,能洗涤除去K2FeO4晶体表面的杂质,且K2FeO4晶体不反应不损失,故d选;
故答案为:d;
(4)a.高铁酸钾具有氧化性,亚硫酸钠具有还原性,会被高铁酸钾氧化,所以不能提高高铁酸钾的稳定性,故a错误;
b.高铁酸钾在水溶液中不稳定,由于是在强碱性条件下反应制得,在溶液中加KOH可以提高其稳定性,故b正确;
c.高铁酸钾在水溶液中不稳定生成碱,与酸反应,加速其变质,故c错误;
d.加Fe(NO3)3不能提高溶液的碱性,所以不能提高高铁酸钾的稳定性,故d错误;
故答案为:b;
(5)高铁酸钾(K2FeO4)在水中形成Fe(OH)3胶体,该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、O元素化合价由-2价变为0价,其转移电子数为6,根据转移电子相等、电荷守恒配平方程式为4FeO42-+10H2O=2Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-,
故答案为:4FeO42-+10H2O═4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-;
(6)KClO溶液在溶液中电离出钾离子和次氯酸根离子,KClO3在溶液中电离出氯酸根离子和钾离子,用化学方法区分KClO溶液与KClO3溶液,可用次氯酸根离子的漂白性区分,取样,向两溶液里滴加适量稀硫酸酸化,再滴加品红溶液,能使品红褪色的是KClO溶液,
故答案为:取样,向两溶液里滴加适量稀硫酸酸化,再滴加品红溶液,能使品红褪色的是KClO溶液.
解析
解:(1)由工艺流程及③可知,利用Fe(NO3)3与KClO制备K2FeO4,由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3.由信息①可知,在低温下KOH与Cl2 反应生成的是KClO.故选择低温较低,由工艺流程可知,第①步氯气过量,第③步需要碱性条件,反应液I中有过量的Cl2反应,加KOH固体的目的是与过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO,为下一步反应提供反应物,
故答案为:温度较低;与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO,为下一步反应提供碱性环境;
(2)反应③中铁离子和次氯酸根粒子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子,离子方程式为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,
故答案为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(3)a.高铁酸钾在水溶液中不稳定生成碱,所以不能水洗涤,故a错误;
b.由于是在强碱性条件下反应制得,在KOH溶液中洗涤可以提高其稳定性,但能使高铁酸钾晶体损失,故b不选;
c.饱和K2FeO4溶液,高铁酸钾在水溶液中不稳定水解,故c不选;
d.异丙醇为有机溶剂,能洗涤除去K2FeO4晶体表面的杂质,且K2FeO4晶体不反应不损失,故d选;
故答案为:d;
(4)a.高铁酸钾具有氧化性,亚硫酸钠具有还原性,会被高铁酸钾氧化,所以不能提高高铁酸钾的稳定性,故a错误;
b.高铁酸钾在水溶液中不稳定,由于是在强碱性条件下反应制得,在溶液中加KOH可以提高其稳定性,故b正确;
c.高铁酸钾在水溶液中不稳定生成碱,与酸反应,加速其变质,故c错误;
d.加Fe(NO3)3不能提高溶液的碱性,所以不能提高高铁酸钾的稳定性,故d错误;
故答案为:b;
(5)高铁酸钾(K2FeO4)在水中形成Fe(OH)3胶体,该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、O元素化合价由-2价变为0价,其转移电子数为6,根据转移电子相等、电荷守恒配平方程式为4FeO42-+10H2O=2Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-,
故答案为:4FeO42-+10H2O═4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-;
(6)KClO溶液在溶液中电离出钾离子和次氯酸根离子,KClO3在溶液中电离出氯酸根离子和钾离子,用化学方法区分KClO溶液与KClO3溶液,可用次氯酸根离子的漂白性区分,取样,向两溶液里滴加适量稀硫酸酸化,再滴加品红溶液,能使品红褪色的是KClO溶液,
故答案为:取样,向两溶液里滴加适量稀硫酸酸化,再滴加品红溶液,能使品红褪色的是KClO溶液.
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