实验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质①可溶于水、微溶于浓KOH溶液,②在0℃--5℃、强碱性溶液中比较稳定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
27.装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为 ,将制备的Cl2通过装置B可除去 (填化学式)。
28.Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3,在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0℃~5℃进行,实验中可采取的措施是_________。
29.制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为_______。
30.提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L-1KOH溶液中, ,(实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。
9.下列解释事实的离子方程式正确的是 ( )
29.【材料一】 工业上从海产品(海带)中获取碘的流程图如下:
回答(1)~(3)三个小题:
(1)上述生产流程的第一步是“浸泡”,它的实验目的是_____________;
(2)“氧化”这一操作中可供选用的试剂:Cl2 、Br2、浓硫酸和H2O2(滴加稀硫酸),从无污染角度考虑,你认为选择的合适试剂是_____________,反应中I-转化为I2的离子反应方程式为_____________;
(3)上述的生产流程中,“提纯获得单质碘”一般认为经历两步,你认为应选择的实验装置分别是_____________(按操作的先后顺序填写);
【材料二】我国实际工业利用海带制取碘,采用的是离子交换法,其流程如下:
淡干海带→浸泡→浸泡液净化→上层清液→酸化→氧化→离子交换树脂吸附→解吸→碘析→精制→成品碘→残渣(加热)→上层清液→返回
试回答(4)~(6)三个小题:
(4)实际工业生产中,酸化、氧化的方法是先加入硫酸酸化,使pH降低到2,然后加入次氯酸钠一类的氧化剂,使碘离子氧化。工业通常不用氯气氧化原因是:__________________________。写出该过程的离子方程式_____________;
(5)有资料显示,为减少化学物质对环境的污染,工业可以采用电化学法制备,在_____________(填“阴极”或“阳极”)可以收集到碘单质。写出该极的电极方程式 _____________;
(6)上述的生产流程中离子交换树脂是用碱性树脂吸附,再用亚硫酸钠一类还原剂解吸,请问树脂吸附的碘元素状态是_____________(填写“游离态”或“化合态”)。解吸后应加入_____________(填写下列编号:A.氧化剂 B.还原剂)可以实现碘析。
3.下列离子反应方程式正确的是( )
2MnO4﹣+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O HCl
(1)KMnO4具有强氧化性,将盐酸中氯离子氧化为Cl2,反应还有水生成,KMnO4、HCl、MnCl2改写成离子形式,Cl2、H2O为分子式形式,离子方程式为:2MnO4﹣+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,由于盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,用饱和食盐水吸收HCl除去,故答案为:2MnO4﹣+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;HCl;
(1)KMnO4具有强氧化性,将盐酸中氯离子氧化为Cl2,反应还有水生成,KMnO4、HCl、MnCl2改写成离子形式,Cl2、H2O为分子式形式,配平书写离子方程式;
由于盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,用饱和食盐水吸收HCl除去;
本题考查离子方程式的书写,是对学生综合能力的考查,注意题目信息的迁移运用,难度中等.
缓慢滴加盐酸、装置C用冰水浴中
(2)Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3,制取KClO温度反应在0℃~5℃,装置C应放在冰水浴中,充分利用原料,缓慢滴加盐酸,减慢生成氯气的速率,故答案为:缓慢滴加盐酸、装置C用冰水浴中;
(2)Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3,制取KClO温度反应在0℃~5℃,装置C应放在冰水浴中,充分利用原料,应降低通入氯气的速率;
本题考查实验制备方案、对条件与操作的分析评价、阅读获取信息能力,是对学生综合能力的考查,注意题目信息的迁移运用,难度中等.
在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中
(3)K2FeO4在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,应把Fe(NO3)3饱和溶液滴加到KClO溶液中,具体操作为:在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中,故答案为:在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中;
(3)K2FeO4在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,应把Fe(NO3)3饱和溶液滴加到KClO溶液中;
本题考查实验制备方案、对条件与操作的分析评价、阅读获取信息能力,是对学生综合能力的考查,注意题目信息的迁移运用,难度中等.
用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和的KOH溶液,再用砂芯漏斗过滤,晶体用乙醇洗涤2﹣3次后,在真空干燥箱中干燥
(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol•L﹣1KOH溶液中,用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和的KOH溶液,再用砂芯漏斗过滤,晶体用乙醇洗涤2﹣3次后,在真空干燥箱中干燥,故答案为:用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和的KOH溶液,再用砂芯漏斗过滤,晶体用乙醇洗涤2﹣3次后,在真空干燥箱中干燥.
(4)用砂芯漏斗过滤,除去氢氧化铁,由于K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和的KOH溶液,析出K2FeO4晶体,再进行过滤,用乙醇洗涤,减少因溶解导致晶体损失,最后在真空干燥箱中干燥.
本题考查实验制备方案、物质的分离提纯、对条件与操作的分析评价、阅读获取信息能力,是对学生综合能力的考查,注意题目信息的迁移运用,难度中等.