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解答题-实验探究题 较难0.4 引用2 组卷161
光催化技术是指利用半导体材料在光照条件下激发产生强氧化性物质,将空气中的污染物分解为CO2、H2O等小分子,Bi2MoO6对可见光有较强的响应,在光催化领域具有稳定高效的催化效果,其制备方法如下:

(一)微球状前驱体BiOI的制备
I.向反应仪器A中加入无水乙醇,并加入agBi(NO3)3·5H2O固体和足量KI固体,常温下搅拌30min至溶解完全。
Ⅱ.由分液漏斗滴加氨水调节溶液pH为7后,将反应装置放入油浴中,在80℃下回流3h。
Ⅲ.抽滤收集反应后的砖红色沉淀,经洗涤、干燥后研磨备用。
(二)Bi2MoO6的制备
Ⅳ.将上述制备得到的BiOI,足量Na2MoO4·2H2O和去离子水加入反应釜中,调节体系pH为7后,将反应釜密封好,于150℃下反应24h,自然冷却到室温,抽滤所得沉淀,经洗涤、干燥后得最终产物bg。
已知:①Bi(OH)3的Ksp为6.0×10-31;②Bi(NO3)3·5H2O和KI均可溶于乙醇;③Bi(NO3)3·5H2O的摩尔质量为485g·mol-1,Bi2MoO6的摩尔质量为610g·mol-1
回答下列问题:
(1)制备BiOI的反应仪器A的名称是___________
(2)I中不选择水作溶剂的主要原因是___________
(3)Ⅱ中加入氨水后,发生反应的离子方程式为___________
(4)Ⅱ中反应需在中性环境下进行。
①不可呈酸性的主要原因是___________
②不可呈碱性的主要原因是___________
(5)Ⅳ中反应的离子方程式为___________
(6)Bi2MoO6的产率为___________×100%(用含a,b的代数式表示)。
2023·湖北·二模
知识点:氧化还原反应方程式的配平盐类水解的应用沉淀的溶解与生成常见无机物的制备 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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蓝色针状二草酸合铜酸钾晶体[K2Cu(C2O4)2·4H2O,M=390 g/mol]是一种重要的化工原料,微溶于冷水,易溶于热水。其一种制备方法如下:
原理:
步骤:
①制备CuO:取4.0 gCuSO4·5H2O置于100 mL烧杯中,加水溶解,在搅拌下加入20 mL2 mol/LNaOH溶液,加热至沉淀颜色不再变化,冷却后过滤、洗涤;
②制备KHC2O4:取置于250 mL烧杯中,加水,微热溶解,稍冷后加入固体,溶解后生成的混合溶液;
③制备K2Cu(C2O4)2:将KHC2O4和K2C2O4的混合溶液在80~85℃水浴中加热,再将CuO加入该溶液中,充分反应,趁热抽滤(装置如图甲所示,通过控制水龙头水流的大小可以调节抽滤的快慢),用4~5沸水洗涤不溶物2~3次,弃去不溶物;

④K2Cu(C2O4)2·4H2O晶体的生成:将步骤③所得滤液在热水浴中蒸发浓缩至40 mL,冷却至室温得蓝紫色针状晶体,过滤,用滤纸吸干,称得其质量为3.9 g。
回答下列问题:
(1)过滤需要的玻璃仪器有___,步骤①中,检验CuO沉淀是否洗涤干净的方法为____
(2)过滤和抽滤都是将固体和液体进行分离的操作,步骤③选择抽滤的原因是_______;抽滤完洗涤沉淀时,为了让洗涤液与沉淀的接触更充分,使洗涤的效果更好,其操作为_______
(3)步骤②中,K2CO3_______(填“能”或“不能”)用CH3COOK代替,原因是_______
(4)该实验中CuSO4·5H2O的利用率为_______%。
(5)对最终产品进行热重分析,其剩余百分数与温度的变化曲线如图乙所示:
①A点固体的成分为_______(填化学式)。
②B点到C点固体分解的化学方程式为_______
重铬酸钾()是实验室常用的氧化剂。某实验小组以铬铁矿(主要成分为,含等杂质)为原料制备重铬酸钾,并进行性质验证实验。
已知:相关物质在不同温度时的溶解度/g如下表:
物质0℃20℃40℃60℃80℃
重铬酸钾4.712.326.345.673
重铬酸钠16318321526976
实验一:重铬酸钾的制备
步骤Ⅰ:将一定量NaOH和的固体置于铁坩埚内,加热至熔融,再加铬铁矿粉与继续加热50分钟,发生反应:,自然冷却。
步骤Ⅱ:取出坩埚中的熔块,置于烧杯中,加水并加热煮沸15分钟,冷却后抽滤,弃去含铁固体物质。
步骤Ⅲ:用冰醋酸调节上述滤液pH为7到8,产生浑浊,加热后过滤除去,将滤液转移至蒸发皿中,加冰醋酸调节pH为5。
步骤Ⅳ:向上述溶液中加KCl,出现少量晶体再次调pH并进行结晶操作,有大量橙色晶体析出,抽滤,用少量冷水洗涤晶体,干燥得晶体。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中下列仪器不需要的是_____(填仪器名称)。

(2)步骤Ⅲ中调节滤液pH用冰醋酸,不用强酸的原因是_______,过滤前先加热的目的是________
(3)步骤Ⅳ中的结晶方法是_______(填“蒸发结晶”或“冷却结晶”),有同学制得的重铬酸钾晶体颜色偏黄,可能的原因是_______
实验二:用重铬酸钾测定固体试样中铁的含量
已知:二苯胺磺酸钠还原态为无色,氧化态为紫红色。
(4)取重铬酸钾晶体配制成0.02mol/L的标准液。称取2.00g固体试样于锥形瓶中,加15.00mL混合酸,再加水配成100mL溶液,取10.00mL溶液于锥形瓶,加入几滴二苯胺磺酸钠作指示剂,用重铬酸钾标准液滴定至由绿色变为紫红色,消耗标准液8.00mL。
①写出滴定时重铬酸钾和硫酸亚铁反应的离子方程式________
②测定固体试样中铁的质量分数为_____(保留两位小数)。
③测定结果偏大的可能原因是_______
高铁酸钾(K2FeO4)是很好的净水剂,高铁酸钡( BaFeO4)是高能电池阳极的优良材料。已知:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液,在酸性或中性溶液中能快速产生O2,在碱性溶液中较稳定;在碱性溶液中,NaCl、NaNO3、K2FeO4的溶解性都小于Na2FeO4;BaFeO4难溶于水和碱性溶液。某化学兴趣小组欲制取“84”消毒液,进而制取少量K2FeO4和 BaFeO4。请回答下列问题:
【实验一】选择合适的仪器和试剂制取氯气,进而制备高浓度的“84”消毒液。
   
(1)选择合适的仪器,导管接口正确的连接顺序为___________;所选装置(A或B)中发生反应的离子方程式为______________________
【实验二】用“84”消毒液制取K2FcO4
实验步骤:①用如图所示装置(夹持仪器略去)使反应物充分反应;②用砂芯漏斗对烧杯中的溶液进行抽滤,向滤液中慢慢加入KOH溶液;③再用砂芯漏斗对步骤②的最后反应混合物进行抽滤,并用苯、乙醚洗涤沉淀,真空干燥后得K2FeO4

(2)写出步骤①中物质在20℃冷水浴中发生反应的化学方程式:______________________
(3)步骤②中能够发生反应的原因是______________________,步骤③中不用水,而用苯、乙醚洗涤沉淀的目的是_________________________________
【实验三】将上述产品配成K2FeO4碱性溶液,再慢慢加入Ba(OH)2溶液,抽滤得 BaFeO4
(4)若投入ag硝酸铁晶体,得到bg高铁酸钡,则高铁酸钡的产率是___________。[已知Fe(NO3)3·9H2O的摩尔质量为404g·mol1, BaFeO4的摩尔质量为257g·mol1]
【实验四】利用如图所示电解装置也可以制得 BaFeO4
   
(5)在___________(填“阳极区”或“阴极区”)可得到高铁酸钡,阳极的电极反应式为____________

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