2.实验室用如图所示装置制备KClO溶液,再与KOH、Fe(NO33溶液反应制备高效净水剂K2FeO4

已知:K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定.
【制备KClO及K2FeO4
(1)装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是防止Cl2与KOH反应生成KClO3
(2)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(NO33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3ClO-+2Fe3++10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O.再加入饱和KOH溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品.
(3)K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质,其提纯步骤为:
①将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol/L KOH溶液中,
②过滤,
③将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,
④搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次,用乙醇洗涤的理由K2FeO4易溶于水,防止用水洗涤时晶体损失;
⑤在真空干燥箱中干燥.
【测定产品纯度】
(4)称取提纯后的K2FeO4样品0.2100 g于烧杯中,加入强碱性亚铬酸盐溶液,发生的反应为:Cr(OH)4-+FeO42-═Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-;过滤后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性,此时反应的离子方程式为:CrO42-+2H+?H2O+Cr2O72-
(5)将(4)反应后的溶液配成250 mL溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶,用0.01000 mol/L的(NH42Fe(SO42溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗(NH42Fe(SO42溶液30.00 mL.滴定时发生的离子反应为:Cr2O72-+6Fe2++14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O.
计算该K2FeO4样品的纯度为94.3%.
1.某酸性工业废水中含有K2Cr2O7.光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72-转化为Cr3+.某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO44•24H2O]即可对该反应起催化作用.为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格).
实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL
4601030
5601030
560
测得实验①和②溶液中的Cr2O72-浓度随时间变化关系如图所示.
(2)上述反应后草酸被氧化的离子方程式为Cr2O72-+3H2C2O4+8H+=6CO2↑+2Cr3++7H2O
(3)实验①和②的结果表明溶液PH对该反应的速率有影响;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)=$\frac{2({c}_{0}-{c}_{1})}{{t}_{1}}$mol•L-1•min-1(用代数式表示).
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO44•24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2+起催化作用:
假设二:Al3+起催化作用;
假设三:SO42-起催化作用;

(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容.
(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4•Al2(SO43•24H2O、Al2(SO43等.溶液中Cr2O72-的浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论
19.某学生用0.1×10×25mm3,质量分数≥99.5%的铝片和盐酸反应制取H2,实验现象见下表:
1min2min5min15min20min
3mol•L-1HCl少量气泡较多气泡打量气泡反应剧烈铝片耗尽
1.5mol•L-1H2SO4均无明显现象(只有少量气泡)
(1)写出铝片与盐酸、硫酸反应的离子方程式2Al+6H+=2Al3++3H2
(2)反应1~15min内,铝与盐酸的反应速率逐渐加快,15~20min内,反应速率逐渐减小.其原因是反应1~15min内,反应放出热量,温度升高,使化学反应速率加快;15~20min内,由于溶液中H+浓度降低,所以导致反应速率减小
(3)①根据铝片与盐酸和硫酸反应现象的差异,有学生对此现象提出如下猜想(至少要写出两种假设):
假设一:Cl-对该反应有促进作用,SO42-对该反应不影响.
假设二:SO42对金属铝与H+反应没有影响.
假设三:SO42对金属铝与H+反应有抑制作用.
假设四:带低电荷的阴离子对金属铝与H+反应有促进作用.
请你以“假设一”为实验课题,设计实验方案探究,要求出主要实验步骤将NaCl颗粒加入Al片与稀盐酸反应液中,看反应速率有无变化及变化情况,来判断Cl-是否对反应起作用.若速率加快,说明Cl-对该反应有促进作用;若速率不变,说明Cl-对该反应的速率不影响.将K2SO4颗粒加入Al片与稀H2SO4反应液中,看反应速率有无变化及变化情况,来判断SO42-是否对反应起作用.若速率减小,说明SO42对该反应有抑制作用;若速率不变,说明SO42对该反应的速率不影响.
 0  155925  155933  155939  155943  155949  155951  155955  155961  155963  155969  155975  155979  155981  155985  155991  155993  155999  156003  156005  156009  156011  156015  156017  156019  156020  156021  156023  156024  156025  156027  156029  156033  156035  156039  156041  156045  156051  156053  156059  156063  156065  156069  156075  156081  156083  156089  156093  156095  156101  156105  156111  156119  203614 

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