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【题目】实验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质①可溶于水、微溶于浓KOH溶液,②在0--5、强碱性溶液中比较稳定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2

(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为_____________。将制备的Cl2通过装置B可除去______________(填化学式)。

(2)Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0~5进行,实验中可采取的措施是_________。

(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为_______。

(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L-1KOH溶液中,_____(实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。

【答案】(1)2MnO4+16H+10Cl=2Mn2+5Cl2↑+8H2O,HCl;(2)缓慢滴加盐酸、装置C加冰水浴;(3)在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中;(4)用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤2-3次后,在真空干燥箱中干燥。

【解析】(1)KMnO4具有强氧化性,把盐酸中Cl氧化成Cl2,2MnO4+16H+10Cl=2Mn2+5Cl2↑+8H2O,装置B中盛放饱和食盐水,作用是除去氯气中的氯化氢气体;(2)Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3,制取KClO温度在0~5,装置C放在冰水浴中,防止盐酸的浪费,滴加浓盐酸时应缓慢滴加;(3)高铁酸钾在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,说明应把硝酸铁滴加到KClO中,操作是:在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中;(4)高铁酸钾可溶于水、微溶于浓KOH溶液,可以通过过滤的方法得到高铁酸钾,然后用乙醇洗涤,减少高铁酸钾的损失,故操作是:用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤2-3次后,在真空干燥箱中干燥。

练习册系列答案
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【题目】以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。

实验

试剂

现象

滴管

试管

2 mL

0.2 mol·L1 Na2SO3溶液

饱和Ag2SO4溶液

Ⅰ.产生白色沉淀

0.2 mol·L1 CuSO4

Ⅱ.溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀

0.1 mol·L1 Al2(SO43溶液

Ⅲ.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀

(1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ:____________

(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO42,含有Cu+、Cu2+和SO32

已知:Cu+Cu +Cu2+,Cu2+CuI↓(白色)+I2

①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是_____________

②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和SO32

a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是____________

b.证实沉淀中含有Cu+和SO32的理由是_______________

(3)已知:Al2(SO33在水溶液中不存在。经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无SO42,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。

①推测沉淀中含有亚硫酸根和____________

②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:i. Al(OH)3所吸附;ii.存在于铝的碱式盐中。对假设ii设计了对比实验,证实了假设ii成立。

将对比实验方案补充完整。

步骤一:

步骤二:

则V1___________V2(填>,<或=)。

(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有___________。盐溶液间反应的多样性与__________有关。

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