【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑。K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液。K2FeO4具有強氧化性,在酸性或中性溶液中迅速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計了下面的實驗制備K2FeO2并探究其性質(zhì)。

.K2FeO4的制備

該小組用如圖所示裝置制備K2FeO4(夾持裝置略)。

(1)以上裝置圖中有一處明顯的錯誤請你幫助指出來:___________B中應(yīng)盛裝的試劑是___________。

(2)寫出A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式__________________________________

(3)C中發(fā)生的反應(yīng)有Cl22OH===ClClOH2O,還有生成K2FeO4的反應(yīng)。寫出得到紫色固體K2FeO4的化學(xué)方程式為____________。

.性質(zhì)探究

KOH溶液充分洗滌C中所得固體得到固體物質(zhì)K2FeO4

(4)絮凝實驗:甲同學(xué)取少量K2FeO4加入渾濁的泥漿水中,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣體,攪拌,渾濁的泥漿水很快澄清。請結(jié)合方程式,說明K2FeO4的凈水原理:_________________。

(5)乙同學(xué)取少量K2FeO4,向其中滴入稀鹽酸發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生黃綠色氣體。產(chǎn)生黃綠色氣體的原因可能是___。

(6)丙同學(xué)取少量K2FeO4,向其中滴入MnSO4和適量H2SO4的混合溶液,振蕩后溶液呈紫色,丙同學(xué)認(rèn)為氧化性FeO42->MnO4-。請你設(shè)計一個實驗,驗證丙同學(xué)的結(jié)論是否正確:_____________

【答案】D中沒有出氣導(dǎo)管 飽和氯化鈉溶液 2MnO4-16H10Cl===2Mn25Cl28H2O 3Cl22Fe(OH)310KOH===2K2FeO46KCl8H2O K2FeO4與水發(fā)生反應(yīng) 4FeO42-10H2O===4Fe(OH)3(膠體)3O28OH,產(chǎn)生的 Fe(OH)3膠體可以吸附水中懸浮的雜質(zhì)使水澄清 K2FeO4有強氧化性,將Cl氧化為氯氣 取少量紫色溶液滴加過量稀H2SO4,若溶液紫色不褪去,則丙同學(xué)的結(jié)論正確;若溶液紫色快速褪去,則丙同學(xué)的結(jié)論不正確

【解析】

Ⅰ.由圖可知,A中濃鹽酸與高錳酸鉀發(fā)生2MnO4-+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O,可制備氯氣,B中飽和食鹽水可除去揮發(fā)的HCl,C中堿性條件下氯氣與氫氧化鐵反應(yīng)生成K2FeO4,DNaOH可吸收過量氯氣;
Ⅱ.4K2FeO4具有強氧化性,且還原產(chǎn)物水解生成膠體;
5K2FeO4,向其中滴入稀鹽酸發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生黃綠色氣體,氣體為氯氣,發(fā)生氧化還原反應(yīng);
6)取少量K2FeO4,向其中滴入MnSO4和適量H2SO4的混合溶液,振蕩后溶液呈紫色,可知生成高錳酸根離子,繼續(xù)加硫酸可說明。

(1)題圖裝置圖中D中只有進氣導(dǎo)管,沒有出氣導(dǎo)管;高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氯氣中混有較多的氯化氫氣體,對C中的反應(yīng)有不良影響,因此,B中應(yīng)盛裝的試劑是飽和氯化鈉溶液。

(2)高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣、KCl、MnCl2和水,根據(jù)電子守恒和原子守恒配平,A中的反應(yīng)化學(xué)方程式為2KMnO416HCl()===2KCl2MnCl25Cl28H2O,離子方程式為2MnO16H10Cl===2Mn25Cl28H2O。

(3)CFe(OH)3、KOH和氯氣反應(yīng)生成K2FeO4,鐵元素從+3價升高為+6價,被氧化,因此氯氣作氧化劑,其還原產(chǎn)物是氯化鉀,化學(xué)方程式為3Cl22Fe(OH)310KOH===2K2FeO46KCl8H2O。

(4)甲同學(xué)取少量K2FeO4加入渾濁的泥漿水中,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣體,攪拌,渾濁的泥漿水很快澄清,是因為K2FeO4與水發(fā)生反應(yīng) 4FeO42-10H2O===4Fe(OH)3(膠體)3O28OH,產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體可以吸附水中懸浮的雜質(zhì)使水澄清。

(5)乙同學(xué)取少量K2FeO4,向其中滴入稀鹽酸發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生黃綠色氣體。產(chǎn)生黃綠色氣體的原因可能是K2FeO4有強氧化性,將Cl氧化為氯氣。

(6)丙同學(xué)取少量K2FeO4,向其中滴入MnSO4和適量H2SO4的混合溶液,振蕩后溶液呈紫色,說明生成了MnO4-,據(jù)題目所提供的資料可知K2FeO4具有強氧化性,在酸性或中性溶液中迅速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。為了驗證丙同學(xué)的想法是否正確,可以取少量紫色溶液滴加過量稀H2SO4,若溶液紫色不褪去,則丙同學(xué)的結(jié)論正確;若溶液紫色快速褪去,則丙同學(xué)的結(jié)論不正確。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】鎳鎘(Ni—Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進行:Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2。有關(guān)該電池的說法正確的是( )

A.放電時負(fù)極得電子,質(zhì)量減輕

B.放電時負(fù)極附近的pH增大

C.充電時該電池的正極與外加電源的負(fù)極相連

D.充電時陽極反應(yīng):Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O

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【題目】鋁氫化鈉(NaAlH4)是有機合成的一種重要還原劑。一般的制備方法是將AlC13溶于有機溶劑,再把所得溶液滴加到NaH粉末上,可制得鋁氫化鈉。實驗要求和裝置如下,回答下列問題:

(1)制取鋁氫化鈉要在非水溶液中進行,主要原因是_______(用化學(xué)方程式表示)。用下列裝置制取少量鋁氫化鈉(含副產(chǎn)物處理)較為合理的是__________。

(2)對于原料A1C13的制取,某興趣小組設(shè)計了如下裝置:

①連接好裝置后,應(yīng)進行的第一步操作是_________;為保證產(chǎn)物的純凈,應(yīng)待D__________(填現(xiàn)象)再加熱酒精燈。

B裝置中盛裝飽和NaCl溶液,實驗開始后B中產(chǎn)生的現(xiàn)象是_________,選擇飽和NaCl溶液的理由是_____。

C裝置的作用是_________;若無C裝置,試預(yù)測實驗后D中生成物除A1C13外可能還含有_________。(填化學(xué)式)

④上述裝置存在的明顯缺陷是_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖為不同化學(xué)元素組成的化合物示意圖,下列說法正確的是( )

A. 若圖中①為某種化合物的基本單位,則①最可能是核苷酸

B. 若②廣泛分布在動物細(xì)胞內(nèi),則其一定是糖原

C. 若③為生物大分子,則其徹底水解產(chǎn)物最多為4種

D. 若④為重要儲能物質(zhì),則動物和植物細(xì)胞都含有這種物質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:KClO36HCl()===KCl3Cl2↑+3H2O.如圖所示,將少量試劑分別放入培養(yǎng)皿中的相應(yīng)位置,實驗時將濃鹽酸滴在 KClO3 晶體上,并用表面皿蓋好。下表中由實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論完全正確的是 ( )

選項

實驗現(xiàn)象

結(jié)論

A

滴有 KSCN FeCl2 溶液變紅色

Cl2 具有還原性

B

滴有酚酞的 NaOH 溶液褪色

Cl2 具有酸性

C

淀粉 KI 溶液中變藍(lán)色

Cl2 具有氧化性

D

石蕊溶液先變?yōu)榧t色后褪色

Cl2 具有漂白性

A. A B. B C. C D. D

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【題目】高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn + 2K2FeO4+ 8H2O3Zn(OH)2+ 2Fe(OH)3+ 4KOH,下列敘述正確的是

A.放電時Zn是正極

B.放電時負(fù)極反應(yīng)為:Zn2e- +2OH- = Zn(OH)2

C.充電時Fe(OH)3被還原

D.充電時電解液的堿性增強

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【題目】下列說法正確的是

A.在鐵片上鍍銅時,若陰極增重3.2g,則電鍍液中通過的電子的物質(zhì)的量為0.1mol

B.鋼鐵電化學(xué)腐蝕的兩種類型主要區(qū)別在于水膜的PH不同,引起的負(fù)極反應(yīng)不同

C.參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的重要因素

D.電解飽和食鹽水制燒堿采用離子交換膜法,可防止陰極區(qū)產(chǎn)生的Cl2進入陽極區(qū)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知氮化硅陶瓷材料可由石英固體與焦炭顆粒在高溫氮氣流中通過如下反應(yīng)制得:SiO2+C+N2Si3N4+CO(未配平)。該反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示;卮鹨韵聠栴}:

1)上述反應(yīng)中的氧化劑是___________,其還原產(chǎn)物是________________。

2)該反應(yīng)是____ (吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)”)ΔH____(“>、<=”)0。

3)該反應(yīng)過程中,斷裂舊鍵吸收的熱量___ (“><、=”)形成新鍵釋放的熱量。

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【題目】常溫下,將一定濃度的鹽酸和醋酸加水稀釋,溶液的導(dǎo)電能力隨溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說法中正確的是(

A.兩溶液稀釋前的濃度相同

B.ab、c三點溶液的pH由大到小順序為abc

C.a點的Kw值比b點的Kw值大

D.a點水電離的c(H)大于c點水電離的c(H)

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