問題詳情:
實驗室用圖示裝置製備KClO溶液,再與KOH、Fe(NO3)3溶液反應制備高效淨水劑K2FeO4。
【査閱資料】①Cl2與KOH溶液在20 ℃以下反應生成KClO,在較高溫度下則生成KClO3;②K2FeO4易溶於水,微溶於濃KOH溶液,在0~5 ℃的強鹼*溶液中較穩定。
(1)儀器a的名稱是________;裝置A中反應的化學方程式爲_____________。
(2)裝置C中三頸燒瓶置於*水浴中的目的是______________________。
(3)裝置B吸收的氣體是________,裝置D的作用是____________。
(4)C中得到足量KClO後,將三頸瓶上的導管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反應溫度爲25 ℃,攪拌1.5 h,溶液變爲紫紅*(含K2FeO4),該反應的離子方程式爲____________________________________。
(5)往(4)所得溶液中加入飽和KOH溶液,冷卻至0~5 ℃析出紫黑*晶體,過濾,得到K2FeO4粗產品。K2FeO4粗產品含有KCl等雜質,進一步提純方法是__________。
(6)若實驗中消耗了V mL c mol/L的Fe(NO3)3溶液,Fe(NO3)3充分反應,最終制得a g的K2FeO4固體,則本實驗K2FeO4的產率爲 ____________(列出算式即可)。
【回答】
* (1)圓底燒瓶 MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)提高KClO的產率,防止Cl2與KOH反應生成KClO3
(3)HCl 吸收Cl2,防止污染空氣
(4)3ClO-+2Fe3++10OH-===2FeO+3Cl-+5H2O
(5)重結晶 (6)×100%
解析 (3)製取*氣中含有HCl,裝置B吸收的氣體是HCl,裝置D的作用是吸收Cl2,防止污染空氣。
(4)KClO加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反應溫度爲25 ℃,攪拌1.5 h,生成K2FeO4和H2O,則KClO被還原成KCl,根據得失電子守恆、電荷守恆等配平離子方程式爲:3ClO-+2Fe3++10OH-===2FeO+3Cl-+5H2O。
(5)K2FeO4和KCl均易溶於水,K2FeO4粗產品含有KCl等雜質,應用重結晶的方法分離提純K2FeO4。
(6)依據反應過程中Fe守恆,設生成K2FeO4的物質的量爲x,
則有: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,則本實驗K2FeO4的產率爲:×100%。
知識點:物質的分離 提純和檢驗
題型:綜合題