铋及其化合物在冶金、医疗、化工生产中均有重要作用。铋在自然界中的含量极少,常以游离金属和矿物的形式存在。对浮选过的辉铋矿(主要成分是Bi2S3,还含少量Bi2O3、SiO2、Cu2S、FeS2等杂质)通过浸出、净化和电沉积法分离回收铋的流程:
已知:I.“氯化浸出”过程中,需分批多次加入NaClO3,以防生成Cl2;
II.BiCl3极易水解生成不溶性的BiOCl沉淀,但在浓盐酸中几乎不水解;
III.氧化性:Fe3+>Cu2+>Bi3+>H+.
请回答以下问题:
(1)“氯化浸出”时,为了提高浸取速率,可采取的措施有________________ (任写一条);加入过量盐酸的主要目的是______________________ .
(2)浸出渣中含有S和____________ (写化学式);浸出液中所含的金属阳离子有Na+、Bi3+及___________________ .
(3)写出“氯化浸出”中Bi2S3所发生反应的离子方程式__________________________ .
(4)“还原”过程中所发生反应的离子方程式为2Bi+3Cu2+=2Bi3++3Cu及____________ 。
(5)“电解”过程的简易装置如图所示。装置中N为电源的______________ (填“正”或“负”)极;阳极上发生的主要电极反应式为__________________________ 。
已知:I.“氯化浸出”过程中,需分批多次加入NaClO3,以防生成Cl2;
II.BiCl3极易水解生成不溶性的BiOCl沉淀,但在浓盐酸中几乎不水解;
III.氧化性:Fe3+>Cu2+>Bi3+>H+.
请回答以下问题:
(1)“氯化浸出”时,为了提高浸取速率,可采取的措施有
(2)浸出渣中含有S和
(3)写出“氯化浸出”中Bi2S3所发生反应的离子方程式
(4)“还原”过程中所发生反应的离子方程式为2Bi+3Cu2+=2Bi3++3Cu及
(5)“电解”过程的简易装置如图所示。装置中N为电源的
更新时间:2020-05-25 23:42:17
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解答题-实验探究题
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【推荐1】二氧化氯()是易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体,沸点为,可与NaOH反应,可用于处理含硫废水。某小组在实验室探究与的反应。请回答下列问题:
(1)的制备(已知:)
①装置A中发生反应的化学方程式为_______________________________ 。
②欲收集一定量的,其连接顺序为__________ (按气流方向从左向右,用小写字母表示)。
(2)与的反应
将上述收集到的用稀释以增强其稳定性,并将适量的稀释后的通入如图所示装置中充分反应,得到无色澄清溶液。一段时间后,通过下列实验探究装置Ⅰ中反应的产物。
④与反应的离子方程式为_______________________________ 。用于处理含硫废水时,相对于的优点是_______________________________ (任写一条)。
(1)的制备(已知:)
①装置A中发生反应的化学方程式为
②欲收集一定量的,其连接顺序为
(2)与的反应
将上述收集到的用稀释以增强其稳定性,并将适量的稀释后的通入如图所示装置中充分反应,得到无色澄清溶液。一段时间后,通过下列实验探究装置Ⅰ中反应的产物。
操作步骤 | 实验现象 | 结论 |
取少量装置Ⅰ中溶液于试管甲中,滴加品红溶液和盐酸 | 溶液始终不褪色 | ①无 |
另取少量装置Ⅰ中溶液于试管乙中,加入溶液,振荡 | ② | 有生成 |
③继续在试管乙中滴加溶液至过量,静置,取上层清液于试管丙中, | 有白色沉淀生成 | 有生成 |
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解答题-工业流程题
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【推荐2】用低品铜矿(主要含CuS、FeO)制备铜粉的一种工艺流程如图:
(1)“酸浸”中CuS发生反应的离子方程式为________ 。
(2)“调pH”的目的是________ 。
(3)“除锰”时,试剂X的最佳选择是________ ;这样选择的优点是________ 。
A.氨水-NH4HCO3混合溶液 B.NH4HCO3固体
(4)“还原”时铜粉沉淀率与水合肼溶液浓度的关系如图所示。请设计由铜氨溶液制取铜粉的实验方案:取一定量5mol•L-1水合肼溶液,________ ,静置、过滤、洗涤、干燥。实验中可选用的试剂:5mol•L-1水合肼溶液、2mol•L-1硫酸、2mol•L-1NaOH溶液、蒸馏水。
已知:2[Cu(NH3)4]2++N2H4•H2O+4OH-2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O
(1)“酸浸”中CuS发生反应的离子方程式为
(2)“调pH”的目的是
(3)“除锰”时,试剂X的最佳选择是
A.氨水-NH4HCO3混合溶液 B.NH4HCO3固体
(4)“还原”时铜粉沉淀率与水合肼溶液浓度的关系如图所示。请设计由铜氨溶液制取铜粉的实验方案:取一定量5mol•L-1水合肼溶液,
已知:2[Cu(NH3)4]2++N2H4•H2O+4OH-2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】常用作催化剂、杀虫剂等。一种辉铜矿(难溶于水,主要含,还含少量)以为原料制取晶体的流程如下图所示:
(1)反应Ⅰ中有、等物质生成。写出该反应的离子方程式:_______ 。
(2)是一种常见氧化剂和消毒剂。
①反应Ⅱ可以将稀硝酸换成稀盐酸和的混合液。写出改为稀盐酸和的混合液后所发生反应的离子方程式:_______ 。
②反应Ⅱ还可以将稀硝酸换成。与使用稀硝酸和相比,使用稀盐酸和的混合液的优点是_______ 。
(3)调节的目的是将溶液中的转化为沉淀。检验沉淀后的上层清液中是否含有的方法是_______ 。
(1)反应Ⅰ中有、等物质生成。写出该反应的离子方程式:
(2)是一种常见氧化剂和消毒剂。
①反应Ⅱ可以将稀硝酸换成稀盐酸和的混合液。写出改为稀盐酸和的混合液后所发生反应的离子方程式:
②反应Ⅱ还可以将稀硝酸换成。与使用稀硝酸和相比,使用稀盐酸和的混合液的优点是
(3)调节的目的是将溶液中的转化为沉淀。检验沉淀后的上层清液中是否含有的方法是
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】硫酸工业中废渣称为硫酸渣,其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。
已知溶液pH=3.7时,Fe3+已经沉淀完全;一水合氨电离常数Kb=1.8×10-5,其饱和溶液中c(OH-)约为1×10-3mol•L-1.请回答:
(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:___________ 。
(2)上述流程中两次使用试剂①,推测试剂①应该是___________ (填以下字母编号)
A.氢氧化钠溶液 B.氧化铝 C.氨水 D.水
(3)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是___________ ;(任写一点)
(4)H中溶质的化学式:___________ ;
(5)计算溶液F中c(Mg2+)=___________ (25℃时,氢氧化镁的Ksp=5.6×10-12)
已知溶液pH=3.7时,Fe3+已经沉淀完全;一水合氨电离常数Kb=1.8×10-5,其饱和溶液中c(OH-)约为1×10-3mol•L-1.请回答:
(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
(2)上述流程中两次使用试剂①,推测试剂①应该是
A.氢氧化钠溶液 B.氧化铝 C.氨水 D.水
(3)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是
(4)H中溶质的化学式:
(5)计算溶液F中c(Mg2+)=
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解答题-无机推断题
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(0.65)
解题方法
【推荐2】已知A是一种装饰品的主要成分,是地壳中含量最高的两种元素形成的化合物。根据下图转化关系,回答下列问题。
(1)A的用途:________ (任写一种),B是________ ,D是________ 。
(2)写出下列反应的化学方程式:①______________ 。
(3)写出下列反应的离子方程式:②____________ ,③_______ ,⑤____________ 。
(1)A的用途:
(2)写出下列反应的化学方程式:①
(3)写出下列反应的离子方程式:②
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_______ ,工艺师常用_______ (填物质名称)来雕刻玻璃。
(2)工业上常利用反应制备硅单质,该反应中氧化剂是_______ 。
(3)根据如图所示装置回答以下问题。
若要用此装置证明酸性:,从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质:①稀 ②稀盐酸 ③碳酸钙 ④溶液 ⑤SiO2。试剂A与C分别为_______ 、 _______ (填序号);试管中发生反应的离子方程式为_______ 。有同学认为此实验不能说明酸性强弱,你认为原因是_______ 。
(1)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
(2)工业上常利用反应制备硅单质,该反应中氧化剂是
(3)根据如图所示装置回答以下问题。
若要用此装置证明酸性:,从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质:①稀 ②稀盐酸 ③碳酸钙 ④溶液 ⑤SiO2。试剂A与C分别为
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解答题-原理综合题
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【推荐1】空气中含量的控制和资源利用具有重要意义。
(1)燃煤烟气中的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
“吸收”后所得的溶液与石灰乳反应的化学方程式为___________ ;载人航天器内,常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的,其原因是___________ 。
(2)合成尿素[]是利用的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示,反应Ⅰ的___________ (填“=0”或“>0”或“<0”)。
②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外,还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[]和尿素转化为氰酸铵()等副反应。尿素生产中实际投入和的物质的量之比为,其实际投料比值远大于理论值的原因是___________ 。
(3)催化电解吸收的KOH溶液可将转化为有机物。在相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率()随电解电压的变化如图乙所示。
其中,,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。
①当电解电压为时,电解过程中含碳还原产物的为0,阴极主要还原产物为___________ (填化学式)。
②当电解电压为时,阴极由生成的电极反应式为___________ 。
③当电解电压为时,电解生成的和的物质的量之比为___________ (写出计算过程)。
(1)燃煤烟气中的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
“吸收”后所得的溶液与石灰乳反应的化学方程式为
(2)合成尿素[]是利用的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示,反应Ⅰ的
②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外,还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[]和尿素转化为氰酸铵()等副反应。尿素生产中实际投入和的物质的量之比为,其实际投料比值远大于理论值的原因是
(3)催化电解吸收的KOH溶液可将转化为有机物。在相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率()随电解电压的变化如图乙所示。
其中,,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。
①当电解电压为时,电解过程中含碳还原产物的为0,阴极主要还原产物为
②当电解电压为时,阴极由生成的电极反应式为
③当电解电压为时,电解生成的和的物质的量之比为
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】非金属及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用,减少非金属的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
⑴已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1
若某反应的平衡常数表达式为:K=,请写出此反应的热化学方程式_________________ 。
(2)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)。△H>0。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表:
反应开始时体系压强为P0,第3.00min时达到平衡体系压强为p1,则p1:p0=_____________ ;1.00min~3.00min内,O2的平均反应速率为________________ 。从表中可知化学反应速率变化规律是___________________ 。
①该温度下反应的平衡常数Kp=____________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量的分数,请列出用P0表示平衡常数表达式,不用计算)。
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是_______________ 。
a.容器中压强不再变化 b.NO2和O2的体积比保持不变
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5) d.混合气体的密度保持不变
(3)从N2O5可通过电解或臭氧氧化N2O4的方法制备。电解装置如图所示(隔膜用于阻止水分子通过),其阳极反应式为________________ 。
⑴已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1
若某反应的平衡常数表达式为:K=,请写出此反应的热化学方程式
(2)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)。△H>0。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表:
t/min | 0.00 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
c(N2O5)/(mo·L-1) | 1.00 | 0.71 | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.17 |
反应开始时体系压强为P0,第3.00min时达到平衡体系压强为p1,则p1:p0=
①该温度下反应的平衡常数Kp=
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是
a.容器中压强不再变化 b.NO2和O2的体积比保持不变
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5) d.混合气体的密度保持不变
(3)从N2O5可通过电解或臭氧氧化N2O4的方法制备。电解装置如图所示(隔膜用于阻止水分子通过),其阳极反应式为
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【推荐3】氢气是重要的清洁能源,低成本制氢是今后科研攻关的重点课题。
(1)碱金属氢化物制氢。以一种制氢储氢材料氢化钠在室温下结合制氢为例,能将反应中的部分还原成碳并放出,该反应的化学方程式为___________ 。
(2)活性金属铝制氢。向两份活性合金粉末(的质量分数为)中分别加入溶液充分搅拌,在相同时间内测得、两种不同温度下制氢率(实际制氢量占理论产氢量的百分比)随时间的变化如图-1所示。后时制氢率始终低于时制氢率的原因是___________ 。
(3)不对称电解质电解制氢。以电解苯甲醇生成苯甲酸为例,其电解槽阴极区为酸性电解质进行析氢反应,阳极区为碱性电解质和苯甲醇。写出阳极发生的电极反应式:___________ 。
(4)肼催化分解制氢。在温和条件下,负载型双金属合金M催化肼迅速分解,并且制氢选择性可达,可能机理如图-2所示。
①催化分解制氢的过程可描述为___________ 。
②的水溶液呈弱碱性。研究发现:向溶液中加入适量或,能明显促进上述催化分解反应的进行。其原因可能是___________ 。
(1)碱金属氢化物制氢。以一种制氢储氢材料氢化钠在室温下结合制氢为例,能将反应中的部分还原成碳并放出,该反应的化学方程式为
(2)活性金属铝制氢。向两份活性合金粉末(的质量分数为)中分别加入溶液充分搅拌,在相同时间内测得、两种不同温度下制氢率(实际制氢量占理论产氢量的百分比)随时间的变化如图-1所示。后时制氢率始终低于时制氢率的原因是
(3)不对称电解质电解制氢。以电解苯甲醇生成苯甲酸为例,其电解槽阴极区为酸性电解质进行析氢反应,阳极区为碱性电解质和苯甲醇。写出阳极发生的电极反应式:
(4)肼催化分解制氢。在温和条件下,负载型双金属合金M催化肼迅速分解,并且制氢选择性可达,可能机理如图-2所示。
①催化分解制氢的过程可描述为
②的水溶液呈弱碱性。研究发现:向溶液中加入适量或,能明显促进上述催化分解反应的进行。其原因可能是
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】钠的化合物在日常生活中的应用非常广泛,回答下列问题:
Ⅰ.为了测定和NaHCO3的混合物中的质量分数,某同学用如下装置完成实验。
(1)实验前首先要进行的操作是_______ 。
(2)某同学称取65.4g混合物于锥形瓶中,打开止水夹,通入,一段时间后,关闭止水夹,称量装置C,打开旋塞,当锥形瓶中没有气泡生成时,关闭旋塞,再次打开止水夹,通入一段时间。停止通,装置C的质量增加30.8g。
①两次通入的目的分别是_______ 、_______ 。
②混合物中的质量为_______ g。
Ⅱ.侯德榜“联合制碱法”将制碱技术发展到个新的水平。该工艺以氯化钠为原料制取纯碱,主要流程如图所示(部分物质已略去)。
资料:沉淀池中的反应为。
(3)操作1的名称为_______ ;煅烧炉中反应的化学方程式为_______ 。
(4)物质X可循环利用,其化学式为_______ 。
(5)工业可用纯碱代替烧碱生产某些化工产品,如用饱和纯碱溶液与反应可制得一种在生产、生活中常用于漂白、消毒的物质,同时有生成,该反应的化学方程式是_______ 。
Ⅰ.为了测定和NaHCO3的混合物中的质量分数,某同学用如下装置完成实验。
(1)实验前首先要进行的操作是
(2)某同学称取65.4g混合物于锥形瓶中,打开止水夹,通入,一段时间后,关闭止水夹,称量装置C,打开旋塞,当锥形瓶中没有气泡生成时,关闭旋塞,再次打开止水夹,通入一段时间。停止通,装置C的质量增加30.8g。
①两次通入的目的分别是
②混合物中的质量为
Ⅱ.侯德榜“联合制碱法”将制碱技术发展到个新的水平。该工艺以氯化钠为原料制取纯碱,主要流程如图所示(部分物质已略去)。
资料:沉淀池中的反应为。
(3)操作1的名称为
(4)物质X可循环利用,其化学式为
(5)工业可用纯碱代替烧碱生产某些化工产品,如用饱和纯碱溶液与反应可制得一种在生产、生活中常用于漂白、消毒的物质,同时有生成,该反应的化学方程式是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐2】黄血盐[亚铁氰化钾,K4Fe(CN)6]目前广泛用做食盐添加剂(抗结剂),制备黄血盐的一种工艺如下:
回答下列问题:
(1)实验室用绿矾晶体配制硫酸亚铁溶液时,为了防止其变质需要添加的试剂为__________________ 。
(2)步骤Ⅱ中滤渣的主要成分是_______________ ,步骤Ⅴ所用的试剂X可以是________________ 。
(3)步骤Ⅲ反应的化学方程式为_______________________________________ 。
(4)工艺中用到剧毒的HCN溶液,含CN-的废水必须处理后才能排放。25℃时,Ka(HCN) =6.25×10-10。
①HCN的电子式为__________________ 。
②25℃时,反应CN-+H2OHCN+OH-的平衡常数K=_____________________ 。
③含CN-废水的处理方法之一是:pH控制在11左右,用氯气将废水中CN-氧化成CO2和N2,该反应的离子方程式为_____________________________________ 。
(5)近日,一条“盐里面加进了亚铁氰化钾”危害身体健康的信息在网上流传。已知K4Fe(CN)64KCN+FeC2+N2↑,氰化钾的半数致死量(LD50)为6.4 mg·kg-1 (即每1kg体重6.4 mg),我国卫生部规定食盐中黄血盐的最大使用量为10 mg·kg-1。假设烹饪过程中黄血盐发生上述分解,一名60kg男子每天摄入60g食盐是否达到氰化钾的半数致死量?_________________________________ 。(列式计算说明)。
回答下列问题:
(1)实验室用绿矾晶体配制硫酸亚铁溶液时,为了防止其变质需要添加的试剂为
(2)步骤Ⅱ中滤渣的主要成分是
(3)步骤Ⅲ反应的化学方程式为
(4)工艺中用到剧毒的HCN溶液,含CN-的废水必须处理后才能排放。25℃时,Ka(HCN) =6.25×10-10。
①HCN的电子式为
②25℃时,反应CN-+H2OHCN+OH-的平衡常数K=
③含CN-废水的处理方法之一是:pH控制在11左右,用氯气将废水中CN-氧化成CO2和N2,该反应的离子方程式为
(5)近日,一条“盐里面加进了亚铁氰化钾”危害身体健康的信息在网上流传。已知K4Fe(CN)64KCN+FeC2+N2↑,氰化钾的半数致死量(LD50)为6.4 mg·kg-1 (即每1kg体重6.4 mg),我国卫生部规定食盐中黄血盐的最大使用量为10 mg·kg-1。假设烹饪过程中黄血盐发生上述分解,一名60kg男子每天摄入60g食盐是否达到氰化钾的半数致死量?
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解答题-实验探究题
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(0.65)
【推荐3】高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液。K2FeO4具有强氧化性,在酸性或中性溶液中迅速产生O2,在碱性溶液中较稳定。某学习小组设计了下面的实验制备K2FeO2并探究其性质。
(一)K2FeO4的制备
该小组用下图所示装置制备K2FeO4(夹持装置略)。
(1)以上装置图中有一处明显的错误请你帮助指出来:___________ 。B中应盛装的试剂是___________ 。
(2)写出A中发生反应的离子方程式:___________ 。
(3)C中发生的反应有Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,还有生成K2FeO4的反应。写出得到紫色固体K2FeO4的化学方程式:___________ 。
(二)性质探究
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体得到固体物质K2FeO4。
(4)絮凝实验:甲同学取少量K2FeO4加入浑浊的泥浆水中,发现产生气体,搅拌,浑浊的泥浆水很快澄清。请结合方程式,说明K2FeO2的净水原理:___________ 。
(5)乙同学取少量K2FeO4,向其中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体。产生黄绿色气体的原因可能是____ 。
(6)丙同学取少量K2FeO4,向其中滴入MnSO4和适量H2SO4的混合溶液,振荡后溶液呈紫色,丙同学认为氧化性FeO42->MnO4-。请你设计一个实验,验证丙同学的结论是否正确:___________ 。
(一)K2FeO4的制备
该小组用下图所示装置制备K2FeO4(夹持装置略)。
(1)以上装置图中有一处明显的错误请你帮助指出来:
(2)写出A中发生反应的离子方程式:
(3)C中发生的反应有Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,还有生成K2FeO4的反应。写出得到紫色固体K2FeO4的化学方程式:
(二)性质探究
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体得到固体物质K2FeO4。
(4)絮凝实验:甲同学取少量K2FeO4加入浑浊的泥浆水中,发现产生气体,搅拌,浑浊的泥浆水很快澄清。请结合方程式,说明K2FeO2的净水原理:
(5)乙同学取少量K2FeO4,向其中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体。产生黄绿色气体的原因可能是
(6)丙同学取少量K2FeO4,向其中滴入MnSO4和适量H2SO4的混合溶液,振荡后溶液呈紫色,丙同学认为氧化性FeO42->MnO4-。请你设计一个实验,验证丙同学的结论是否正确:
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