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【题目】高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效净水剂。已知:K2FeO4易溶于水,其溶液呈紫色、微溶于浓KOH溶液,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定。某小组同学用下图装置制备并探究K2FeO4的性质。制备原理:3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,装置如图所示(夹持装置略)。

(1)盛放二氧化锰的仪器名称___________________,装置C的作用是____________________。

(2)装置A 中反应的化学方程式是________________________________________。

(3)实验时采用冰水浴的原因是________________,此装置存在一处明显缺陷,请指出___________。

(4)K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质,一般用75%乙醇进行洗涤,其目的是_________。

(5)查阅资料知,K2FeO4能将 Mn2+氧化成 MnO4-。该小组设计如下实验进行验证:

关闭K,左烧杯溶液变黄色,右烧杯溶液变紫色。检验左侧烧杯溶液呈黄色的原因,需要的试剂是_______;写出上图中负极的电极反应式: _________。

【答案】圆底烧瓶 吸收多余的氯气,防止污染环境 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O K2FeO4在0℃~5℃环境中稳定,防止副反应发生 缺少除Cl2中混有的HCI的装置 减少产品损失,易于干燥 硫氰酸钾溶液(KSCN溶液) Mn2++4H2O-5e-=MnO4-+ 8H+

【解析】

(1)根据装置图回答盛放二氧化锰的仪器名称;NaOH溶液能吸收多余的氯气;

(2)装置A 中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气和水;

(3)根据K2FeO4在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定回答;装置A制备的氯气中含有杂质氯化氢;

(4)根据K2FeO4易溶于水、难溶于无水乙醇分析;

(5)左烧杯溶液变黄色说明K2FeO4被还原为Fe3+;负极是Mn2+失电子被氧化为MnO4-。

(1)根据装置图,盛放二氧化锰的仪器名称是圆底烧瓶;NaOH溶液能吸收多余的氯气,所以装置C的作用是吸收多余的氯气,防止污染环境。

(2)装置A 中二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;

(3)K2FeO4在0℃~5℃环境中稳定,实验时采用冰水浴可以防止副反应发生。装置A制备的氯气中含有杂质氯化氢,此装置缺少除Cl2中混有的HCI的装置;

(4)K2FeO4易溶于水、难溶于无水乙醇,用75%乙醇进行洗涤,可以减少产品损失、易于干燥;

(5)左烧杯溶液变黄色说明K2FeO4被还原为Fe3+,Fe3+遇硫氰酸钾溶液变为血红色,检验左侧烧杯溶液呈黄色原因的试剂是硫氰酸钾溶液;负极是Mn2+失电子被氧化为MnO4-,负极反应式是Mn2++4H2O-5e-=MnO4-+ 8H+。

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【题目】Ⅰ.能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料。

已知:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1

H2(g)+ O2(g)===H2O(g) ΔH2=-241.8 kJ·mol-1

CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH3=-283.0 kJ·mol-1

则煤气化主要反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的ΔH=____________________。

Ⅱ.为了减少CO的排放,某环境研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醚(DME),反应如下:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-198 kJ·mol-1。

(1)如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母),其判断理由是____________。

(2)在一定温度下,向2.0 L固定容积的密闭容器中充入2 mol H2和1 mol CO,经过一段时间后,反应4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表:

时间/min

0

20

40

80

100

n(H2)/mol

2.0

1.4

0.85

0.4

—

n(CO)/mol

1.0

—

0.425

0.2

0.2

n(CH3OCH3)/mol

0

0.15

—

—

0.4

n(H2O)/mol

0

0.15

0.2875

0.4

0.4

①0~20 min的平均反应速率v(CO)=__________________mol·L-1·min-1;

②达到平衡时,H2的转化率为__________________;

③在上述温度下,该反应的平衡常数K=______________________;

④能表明该反应达到平衡状态的是________(填序号);

A CO的转化率等于H2O的产率 B 混合气体的平均相对分子质量不变

C v(CO)与v(H2)的比值不变 D 混合气体的密度不变

⑤在上述温度下,向平衡后的2 L容器中再充入0.4 mol H2和0.4 mol CH3OCH3(g),则化学平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)。

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