题目内容
【题目】实验室用图示装置制备KClO溶液,再与KOH、Fe(NO3)3溶液反应制备高效净水剂K2FeO4。
(査阅资料)①Cl2与KOH溶液在20 ℃以下反应生成KClO,在较高温度下则生成KClO3;②K2FeO4易溶于水,微溶于浓KOH溶液,在0~5 ℃的强碱性溶液中较稳定。
(1)仪器a的名称是________;装置A中反应的化学方程式为_______________________。
(2)装置C中三颈烧瓶置于冰水浴中的目的是______________________。
(3)装置B吸收的气体是________,装置D的作用是____________。
(4)C中得到足量KClO后,将三颈瓶上的导管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反应温度为25 ℃,搅拌1.5 h,溶液变为紫红色(含K2FeO4),该反应的离子方程式为____________________________________。
(5)往(4)所得溶液中加入饱和KOH溶液,冷却至0~5 ℃析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品。K2FeO4粗产品含有KCl等杂质,进一步提纯方法是__________________.
【答案】圆底烧瓶 提高KClO的产率,防止Cl2与KOH反应生成KClO3 HCl 吸收Cl2,防止污染空气 重结晶
【解析】
根据实验装置图可知,A装置中用二氧化锰与浓盐酸加热制得氯气,氯气中有挥发出的来的氯化氢,所以B装置中饱和食盐水是除去氯气中的氯化氢,装置C中用氯气与氢氧化钾溶液应制得次氯酸钾,为防止在较高温度下生成KClO3,C装置中用冰水浴,反应的尾气氯气用D装置中氢氧化钠吸收。
(1)仪器a为圆底烧瓶,实验室制取氯气的方程式为;
(2)根据装置图可知Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO,在较高温度下则生成KClO3,所以冰水浴的目的是防止Cl2与KOH反应生成KClO3;
(3)氯气中有氯化氢需要除去,氯气有毒,需要进行尾气吸收,所以装置B吸收的气体是HCl,装置D的作用是吸收Cl2,防止污染空气;
(4)足量KClO中依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,发生氧化还原反应生成K2FeO4、KCl和水等,反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(5)K2FeO4粗产品含有KCl等杂质,进一步提纯方法是重结晶。