综合题15.0分
化学

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)。

考察知识点

  • 离子方程式的书写

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第1小题正确答案及相关解析

正确答案

2MnO4+16H++10Cl=2Mn2++5Cl2↑+8H2O      HCl

解析

(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;

考查方向

离子方程式的书写.

解题思路

(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;

易错点

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.

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

缓慢滴加盐酸、装置C用冰水浴中

解析

(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;

考查方向

制备实验方案的设计.

解题思路

(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;

易错点

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.

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中

解析

(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;

考查方向

制备实验方案的设计.

解题思路

(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;

易错点

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.

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

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

解析

(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.

考查方向

制备实验方案的设计.

解题思路

(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.

易错点

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.