高考化学实验复习题及答案 (120)

  • 格式:docx
  • 大小:41.26 KB
  • 文档页数:3

第 1 页 共 3 页
高考化学实验复习题及答案
23.实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K
2FeO4
为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快

速产生O
2
,在碱性溶液中较稳定,下列实验中用高锰酸钾与浓盐酸反应制备得到氯气,

然后再将氯气通入氢氧化钾溶液中与氢氧化铁固体充分反应而制得产品:
(1)
制备K
2FeO4
(夹持装置略)

①请写出该过程中制备氯气的离子反应方程式 2MnO
4﹣+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2

+8H2O (锰被还原为Mn
2+
)。

②请根据高铁酸钾制备的原理选择合适的装置,连接顺序为 F→A →E→ D 。(上
述装置不一定全部用到,装置可以重复选用)
③装置E中反应时需进行搅拌,目的是 使反应物氯气和固体氢氧化铁能充分接触,加
快反应速率,提高产率
④E中得到紫色固体和溶液。E中生成高铁酸钾的反应为 3Cl
2+2Fe(OH)3
+10KOH=

2K2FeO4+6KCl+8H2O ;反应充分进行后,E中溶液中主要的阴离子为 Cl
﹣,ClO﹣

OH
﹣,FeO42﹣
(2)探究K
2FeO4
的性质

取E中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl
2
.为

证明是否是K2FeO4氧化了Cl﹣而产生Cl
2
,设计以下方案:

方案Ⅰ 取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K

2FeO4
溶出,得

到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl
2
产生。

①由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有 Fe
3+
离子,但该离子的产生不能判断一定是

K2FeO4将Cl﹣氧化,还可能由 4FeO42﹣+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O 产生(用方程式
第 2 页 共 3 页

表示)。
②方案Ⅱ可证明K
2FeO4
氧化了Cl

﹣.用KOH溶液洗涤的目的是 排除ClO﹣

的干扰

【分析】(1)高锰酸钾与浓盐酸制备氯气,不用加热,选择F装置,反应为:2MnO
4

+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,制得的氯气混有HCl,为防止HCl消耗KOH,连
接A装置用饱和食盐水吸收HCl气体,除去HCl的氯气在E中中发生反应制备高铁酸钾:
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,最后用D装置吸收多余的氯气,据
此分析作答;
(2)①加入KSCN溶液变红说明有Fe3+;根据题意高铁酸钾在酸性或中性溶液中快速
产生O
2
,自身转化为铁离子,据此书写可得;

②KOH溶液可以使K
2FeO4稳定析出,同时考虑到K2FeO4
表面可能吸附了次氯酸跟离

子,在酸性条件下ClO﹣可以与氯离子反应生成氯气,进而排除ClO﹣的干扰。
【解答】解:(1)①高锰酸钾与浓盐酸制备氯气的反应为:2MnO4﹣+16H++10Cl﹣=
2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
故答案为:2MnO4﹣+16H++10Cl﹣=2Mn
2+
+5Cl2↑+8H2O;

②根据分析,F制备氯气,A吸收氯气中的HCl,E反应制备高铁酸钾,D吸收尾气,故
连接顺序为FAED;
故答案为:F→A;D;
③为使反应物氯气和固体氢氧化铁能充分接触,加快反应速率,提高产率,装置E中反
应时需进行搅拌;
故答案为:使反应物氯气和固体氢氧化铁能充分接触,加快反应速率,提高产率;
④E中为氯气与氢氧化铁、KOH制备高铁酸钾的反应为:3Cl
2+2Fe(OH)3
+10KOH=

2K2FeO4+6KCl+8H2O;同时E中还有氯气与KOH反应生成氯化钾和次氯酸钾,故E中
溶液中主要的阴离子为Cl﹣,ClO﹣,OH﹣,FeO42﹣;
故答案为:3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O;Cl﹣,ClO﹣,OH﹣,FeO
4

2


(2)①方案Ⅰ中加入KSCN溶液变红说明有Fe3+;已知高铁酸钾在酸性或中性溶液中
快速产生O2,自身转化为铁离子发生反应:4FeO42﹣+20H+=4Fe
3+
+3O2↑+10H2O,故

Fe3+的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl

氧化;

故答案为:Fe3+;4FeO42﹣+20H+=4Fe
3+
+3O2↑+10H2O;

②方案II中用KOH溶液溶出K
2FeO4,可以使K2FeO4稳定析出,同时考虑到K2FeO4
第 3 页 共 3 页

表面可能吸附了次氯酸跟离子,在酸性条件下ClO﹣可以与氯离子反应生成氯气,从而干
扰试验,所以用KOH溶液洗涤排除ClO﹣的干扰,可证明K2FeO4氧化了Cl﹣;
故答案为:排除ClO﹣的干扰。
【点评】本题考查了物质制备流程和性质检验方案的分析判断,物质性质的应用,题干
信息的分析理解,操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键,需要学生有扎实的
基础知识的同时,还要有处理信息应用的能力,综合性强,题目难度中等。