9.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.高铁酸钾为暗红色粉末状晶体,干燥的晶体80℃以下十分稳定,它极易溶于水,难溶于异丙醇.实验室模拟生产工艺流程如图1:

已知:①2KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)
②6KOH+3Cl2=5KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高)
③K2FeO4 在水溶液中易水解:4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2
回答的下列问题:
实验室可以利用图2装置完成流程①和②

(1)恒压滴液漏斗支管的作用是,两水槽中的水为冷水(填“热水”或“冷水”).
(2)反应一段时间后,停止通氯气,再往仪器a中加入浓KOH溶液的目的是与过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO;判断浓KOH溶液已过量的实验依据是三颈烧瓶内颜色彻底变成无色后,再加适量的浓氢氧化钾.
(3)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2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
(4)用重结晶法提纯粗产品:将粗产品先用KOH稀溶液溶解,再加入饱和KOH溶液,冷却结晶,过滤,用少量异丙醇洗涤,最后低温真空干燥.
①粗产品用KOH溶解的目的是增大氢氧根离子的浓度,抑制FeO42-的水解.
②如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净用试管取少量最后一次的洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若无白色沉淀则已被洗净.
(5)从环境保护的角度看,制备K2FeO4较好的方法为电解法,其装置如图3.电解过程中阳极的电极反应式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O.
7.BaCl2常用作分析试剂,也常直接用于制造钡盐以及电子、仪表、冶金等工业.我国目前比较成熟的生产BaCl2•xH2O的工艺是以重晶石(主要成分BaSO4,杂质为Fe2O3)、无烟煤粉和盐酸为原料生产,流程如图所示(部分产物已略去).

(1)写出BaCl2的电子式
(2)“还原焙烧”时,使过量的无烟煤粉和重晶石粉混合物在高温下发生反应,该反应的化学方程式为BaSO4+4C$\frac{\underline{\;焙烧\;}}{\;}$BaS+4CO↑.
(3)“盐酸浸”得到的是氯化钡粗液,其中残余的含硫化合物会影响产品质量,必须通过鼓入热空气吹除.鼓入热空气能有效去杂的原理是升高温度可降低H2S的溶解度,利于吹出;升高温度,利于使H2S氧化成S沉淀除去.
(4)生产过程中所产生的尾气含有毒性较高的H2S,为防止环境污染,必须进行吸收处理,下列不可行的吸收液是BC.
A.CuSO4溶液B.浓硫酸C.NaHS溶液D.氨水
(5)随着工艺条件的不同,产品BaCl2•xH2O中的x数值有所不同.产品检验部门通常采用的操作是:Ⅰ称取样品a g;Ⅱ充分加热;Ⅲ置于干燥器中冷却;Ⅳ称量质量为b g.由此可得出x=$\frac{208(a-b)}{18b}$(请写出计算表达式).
(6)工业检测MgCl2•xH2O中的x值时不用以上加热法,而多采用沉淀滴定法,其原因是(用化学方程式表示)MgCl2•xH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+2HCl+(x-1)H2O.沉淀滴定的测定步骤为:称取0.5000g待测产品,用适量硝酸溶解,滴加指示剂,用AgNO3标准溶液滴定.
AgClAgIAg2CrO4
Ksp2×10-108.3×10-172×10-12
颜色砖红
根据上表数据分析,该滴定可选用Na2CrO4作指示剂.使用该指示剂时,判断滴定达到终点的现象是当滴入最后一滴AgNO3溶液出现砖红色沉淀,放置30s砖红色不消失.
6.某实验室欲制取少量单质硅,根据实验室存有的药品情况,选择硅铁粉(一种铁合金粉末)、漂白粉、浓盐酸等为制取原料.请回答以下制取过程中的相关问题.
(1)氯气的制备:用漂白粉与浓盐酸常温反应制备实验所需氯气.该反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O.可选择以下装置如图1中的C(填序号)作为反应容器.

(2)SiCl4的生成:控制温度在200℃以上,使硅铁粉与氯气反应生成SiCl4
①若要将图A装置改进为SiCl4的发生装置,需进行的改进是将单孔橡皮塞改为双孔塞;增加一根伸入试管底部附近的进气管.
②生成的SiCl4含有杂质CCl4,请说明杂质的来源硅铁合金粉中含有碳,与氯气反应生成了CCl4
(3)SiCl4的收集:请结合下列图2、表回答问题:
物质熔点沸点水反应性
SiCl4-70℃57.6℃强烈水解
CCl4-22.9℃76.8℃稳定
①在E、F两套装置中选择一套来收集产物,你认为F(填编号)装置更好,理由是相对E,F可防粉末状反应物堵塞出口,可防液态产物堵塞气体通路.
②G或H装置用于连接在E或F装置后.若选用H作连接装置,则其中所装试剂应为碱石灰,其作用是吸收多余氯气防污染空气;防止空气中的水气进入收集装置使产物水解.
(4)提纯SiCl4:请提出一个你认为可行的除去杂质CCl4的方案蒸馏.
(5)纯硅的制取:用硅铁粉与盐酸制氢气还原SiCl4即可得到较纯的单质硅.该还原反应采用将反应混合物缓慢通过用酒精喷灯加热的石英玻璃管的方式进行,你认为可能观察到的实验现象是石英玻璃管壁上有灰黑色固体出现.
 0  163052  163060  163066  163070  163076  163078  163082  163088  163090  163096  163102  163106  163108  163112  163118  163120  163126  163130  163132  163136  163138  163142  163144  163146  163147  163148  163150  163151  163152  163154  163156  163160  163162  163166  163168  163172  163178  163180  163186  163190  163192  163196  163202  163208  163210  163216  163220  163222  163228  163232  163238  163246  203614 

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