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】...
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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*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*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*(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*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__________。
(6)若实验中消耗了V mL c mol/L的Fe(NO3)3溶液,Fe(NO3)3充分反应,最终制得a g的K2FeO4固体,则本实验K2FeO4的产率为 ____________(列出算式即可)。
【回答】
* (1)圆底烧瓶 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)提高KClO的产率,防止Cl2与KOH反应生成KClO3
(3)HCl 吸收Cl2,防止污染空气
(4)3ClO-+2Fe3++10OH-===2FeO+3Cl-+5H2O
(5)重结晶 (6)×100%
解析 (3)制取*气中含有HCl,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)KClO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,生成K2FeO4和H2O,则KClO被还原成KCl,根据得失电子守恒、电荷守恒等配平离子方程式为:3ClO-+2Fe3++10OH-===2FeO+3Cl-+5H2O。
(5)K2FeO4和KCl均易溶于水,K2FeO4粗产品含有KCl等杂质,应用重结晶的方法分离提纯K2FeO4。
(6)依据反应过程中Fe守恒,设生成K2FeO4的物质的量为x,
则有:Fe(NO3)3~K2FeO4
1 1
V×10-3c mol x
解得:x=V×10-3c mol,m(K2FeO4)=V×10-3c mol×198 g/mol=0.198Vc g,则本实验K2FeO4的产率为:×100%。
知识点:物质的分离 提纯和检验
题型:综合题
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