【题目】实验室用图示装置制备KClO溶液,再与KOH、Fe(NO3)3溶液反应制备高效净水剂K2FeO4。
(査阅资料)①Cl2与KOH溶液在20 ℃以下反应生成KClO,在较高温度下则生成KClO3;②K2FeO4易溶于水,微溶于浓KOH溶液,在0~5 ℃的强碱性溶液中较稳定。
(1)仪器a的名称是________;装置A中反应的化学方程式为_______________________。
(2)装置C中三颈烧瓶置于冰水浴中的目的是______________________。
(3)装置B吸收的气体是________,装置D的作用是____________。
(4)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(NO3)3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____________________________________。
(5)往(4)所得溶液中加入饱和KOH溶液,冷却至0~5 ℃析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品。K2FeO4粗产品含有KCl等杂质,进一步提纯方法是__________________.
【答案】圆底烧瓶 提高KClO的产率,防止Cl2与KOH反应生成KClO3 HCl 吸收Cl2,防止污染空气 重结晶
【解析】
根据实验装置图可知,A装置中用二氧化锰与浓盐酸加热制得氯气,氯气中有挥发出的来的氯化氢,所以B装置中饱和食盐水是除去氯气中的氯化氢,装置C中用氯气与氢氧化钾溶液应制得次氯酸钾,为防止在较高温度下生成KClO3,C装置中用冰水浴,反应的尾气氯气用D装置中氢氧化钠吸收。
(1)仪器a为圆底烧瓶,实验室制取氯气的方程式为;
(2)根据装置图可知Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO,在较高温度下则生成KClO3,所以冰水浴的目的是防止Cl2与KOH反应生成KClO3;
(3)氯气中有氯化氢需要除去,氯气有毒,需要进行尾气吸收,所以装置B吸收的气体是HCl,装置D的作用是吸收Cl2,防止污染空气;
(4)足量KClO中依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,发生氧化还原反应生成K2FeO4、KCl和水等,反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(5)K2FeO4粗产品含有KCl等杂质,进一步提纯方法是重结晶。
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【题目】聚合硫酸铁是一种新型高效的无机高分子絮凝剂。用硫酸亚铁晶体及硫酸为原料催化氧化法生成硫酸铁,再水解、聚合成产品。实验室模拟生产过程如下:
已知Fe3+能水解成氢氧化铁:Fe3++3H2O===Fe(OH)3+3H+,为了防止Fe3+水解需加入硫酸。
(1)①用原料配制2.50 moL·L-1的硫酸亚铁溶液时用到的定量仪器有_________________。
②写出氧化过程中的离子方程式:________。
(2)综合考虑实际投料硫酸亚铁与硫酸的物质的量之比为1/1.25左右最佳,加入的硫酸比理论值稍多,但不能过多的原因是__________________________________。
(3)硫酸铁溶液水解可以得到一系列具有净水作用的碱式硫酸铁(xFe2O3·ySO3·zH2O),现采用重量法测定x、y、z的值。
①测定时所需的试剂是______(填选项序号)。
A.NaOH B. Ba(OH)2
C.BaCl2D.FeSO4
②需要测定________和__________的质量(填写化合物的化学式)。
(4)选出测定过程中所需的基本操作(按操作先后顺序列出) ______________(填序号)。
①过滤、洗涤 ②蒸发、结晶 ③萃取、分液 ④冷却、称量 ⑤烘干或灼烧
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【题目】有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是
A. ①是将煤在空气中加强热使其分解的过程
B. 煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物
C. ②是放热的过程
D. B为甲醇或乙酸时,原子利用率均达到100%
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【题目】50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置看,图中尚缺少的一种玻璃用品是_______________。
(2)两烧杯间填满碎纸条的作用是________________________。
(3)实验中改用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比较,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),中和热__________(填“相等”或“不相等”),理由是_____________________。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得中和热的数值与57.3kJ/mol相比较会____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
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【题目】今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:Na+、NH4+、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-、Cl-。现取三份100 mL溶液进行如下实验:
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
②第二份加入足量KOH溶液加热后,收集到气体0.08 mol;
③第三份加入足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66 g。
根据上述实验,以下推测正确的是
A.Na+一定存在
B.100 mL溶液中含0.01 mol CO32-
C.Cl-一定存在
D.Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在
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【题目】I.如图所示,是原电池的装置图。
请回答:
(1)若C为稀H2SO4溶液,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe且做负极,则A电极上发生的电极反应式为________________________;反应进行一段时间后溶液C的pH将________(填“升高”“降低”或“基本不变”)
(2)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:
电池总反应为2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O,
①则c电极是_______(填“正极”或“负极”),c电极的反应方程式为____________________________。
②若线路中转移2 mol电子,则上述CH3OH燃料电池,消耗的O2在标准状况下的体积为________L。
II.氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空:
(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式:____________________________________________。
(2)精制饱和食盐水从图中位置补充,氢氧化钠溶液从图中______位置流出(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数,则下列叙述中正确的是
A. 6.02×1022个H2SO分子在水中可电离生成2NA个H+
B. 在0℃、101kPa时,22.4L氢气中含有NA个氢原子
C. 14g氮气中含有7NA个电子
D. NA个一氧化碳分子和0.5mol甲烷的质量比为7︰4
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【题目】分别按下图甲、乙所示装置进行实验,图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸,乙中A为电流表。请回答下列问题:
(1)以下叙述中,正确的是_______________(填字母)。
A.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极
B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C.两烧杯中溶液pH均增大
D.产生气泡的速度甲中比乙中慢
E.乙的外电路中电流方向Zn→Cu
F.乙溶液中向铜片方向移动
(2)变化过程中能量转化的主要形式:甲为___________;乙为______。
(3)在乙实验中,某同学发现不仅在铜片上有气泡产生,而且在锌片上也产生了气体,分析原因可能是___。
(4)在乙实验中,如果把硫酸换成硫酸铜溶液,请写出铜电极的电极反应方程式及总反应离子方程式:铜电极:____,总反应:___。当电路中转移0.25 mol电子时,消耗负极材料的质量为_____g(Zn的相对原子质量65)。
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【题目】中学实验中,通常利用如图所示的装置进行喷泉实验,来验证气体的“溶解性”,下列有关说法不正确的是( )
A.用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压强,从而形成喷泉
B.选用合适的溶液,CO2也能用于做喷泉实验
C.HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验
D.用NO2和N2O4的混合气体做喷泉实验,烧瓶中将充满稀硝酸
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