内容正文:
探究性化学实验专题(四)
高中化学
学 习 目 标
(1) 通过对高铁酸钾的制备和性质探究实验的分析, 提升运用化学
反应原理解读实际问题的能力, 会从复杂反应体系的存在成分以及物质 之间的相互作用的角度综合分析物质的性质。
(2) 通过对Na2 S溶液与KMnO4 溶液反应探究过程的分析, 体会条件
不同对物质性质的影响, 了解探究物质性质实验的核心思路和基本方
法, 掌握实验探究题的解题思路和注意事项, 提升科学、 准确、 规范答
题的能力。
高中化学
目的 例1.(2018北京T28)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料: K2FeO4 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O2, 在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
制取氯气 净化氯气 制备K2FeO4 尾气处理
装置
①A为氯气发生装置 。A中反应方程式是 (锰被还原为Mn2+)。
2KMnO4+16HCl = 2MnCl2+2KCl + 5Cl2 ↑ +8H2O
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
高中化学
FeO42- 、OH- 、 ClO- 、Cl- 、K+
③C中得到紫色固体和溶液 。 C中Cl2 发生的反应有
3Cl2 + 2Fe(OH)3 + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O, 另外还
有 Cl2+ 2OH− = Cl− +ClO− + H2O 。
高中化学
资料: K2FeO4 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O2, 在碱性溶液中较稳定。
高中化学
资料: K2FeO4 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O2, 在碱性溶液
中较稳定。
如果FeO42− → Fe (Ⅲ) ,如何完成产生氧气的离子方程式?
4FeO42− + 10H2O = 4Fe(OH)3 (胶体) + 3O2 ↑ + 8OH-
4FeO42− + 20 H+ = 4Fe3+ + 3O2 ↑ + 10H2O
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K2FeO4
溶出, 得 到紫色溶液b, 取少量b, 滴加盐酸, 有Cl2 产生
① 取C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Cl2 。 为证明是否是K2FeO4 氧化了Cl- 而产生Cl2, 设计以下方案:
高中化学
(2)探究K2FeO4 的性质
思考: 方案Ⅰ和Ⅱ能证明溶液a 中Cl2 的产生就是K2FeO4 氧化了Cl - 所致吗?
OH- 、K+
4 FeO42− + 20 H+ = 4 Fe3+ + 3O2 ↑ + 10H2O
K2FeO4 能将Cl- 氧化产生Cl2
Cl− + ClO− + 2H+ = Cl2 ↑ + H2O
FeO42- 、OH- 、 ClO- 、Cl- 、K+
有Fe3+
O42-、
Fe
高中化学
(2)探究K2FeO4 的性质
①取C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Cl2 。 为证明是否是K2FeO4 氧化了Cl- 而产生Cl2, 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K2FeO4 溶
出, 得到紫色溶液b, 取少量b, 滴加盐酸, 有Cl2 产生
Ⅰ . 由方案Ⅰ中溶液变红可知a 中含有 Fe3+ 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 产生(用方程式表示)。
Ⅱ . 方案Ⅱ可证明K2FeO4 氧化了Cl- 。 用KOH溶液洗涤的目的是 。
排除ClO− 的干扰
4FeO42− + 20 H+ = 4Fe3+ + 3O2 ↑ + 10H2O
(2)探究K2FeO4 的性质
②根据K2FeO4 的制备实验得出: 氧化性Cl2 > FeO42− (填“>” 或“<”), 而方案Ⅱ实验表明, Cl2 和FeO42− 的氧化性强弱关系相反, 原因是
_______ 。 溶液