解答题-实验探究题 适中0.65 引用2 组卷318
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体为亮绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,具有光敏性(光照分解),是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。其实验室制备的步骤如下:I.称取,倒入烧杯中,加入溶液,再加,加热使其溶解;
II.在上述溶液中加入的溶液,搅拌并加热煮沸,生成黄色沉淀,用倾泻法洗涤该沉淀3次;
III.将上述黄色沉淀加入如图(加热装置已省略)装置中,加入足量饱和溶液,控制温度为40℃加热并搅拌,缓慢滴加溶液至过量,一段时间后出现红褐色浑浊,继续加热溶液至沸腾;
IV.保持上述体系近沸状态,加入一定量调节溶液的pH保持在4~5,此时溶液是翠绿色,趁热将溶液过滤到烧杯中,冷却、加入乙醇,结晶、抽滤至干即得。
回答下列问题:
(1)中与形成稳定的环状结构,铁原子的配位数为_______ 。
(2)晒制蓝图时,用作感光剂,以溶液为显色剂。光照其光解反应的化学方程式为;显色反应中生成的蓝色物质的化学式为_______ 。
(3)步骤I中,加入溶液是为了防止_______ 。
(4)步骤III中,控制反应温度为40℃的加热方式是_______ ,出现红褐色浑浊的主要反应化学方程式为_______ ,继续加热煮沸的目的是_______ 。
(5)步骤IV中,加入乙醇的作用是_______ 。
II.在上述溶液中加入的溶液,搅拌并加热煮沸,生成黄色沉淀,用倾泻法洗涤该沉淀3次;
III.将上述黄色沉淀加入如图(加热装置已省略)装置中,加入足量饱和溶液,控制温度为40℃加热并搅拌,缓慢滴加溶液至过量,一段时间后出现红褐色浑浊,继续加热溶液至沸腾;
IV.保持上述体系近沸状态,加入一定量调节溶液的pH保持在4~5,此时溶液是翠绿色,趁热将溶液过滤到烧杯中,冷却、加入乙醇,结晶、抽滤至干即得。
回答下列问题:
(1)中与形成稳定的环状结构,铁原子的配位数为
(2)晒制蓝图时,用作感光剂,以溶液为显色剂。光照其光解反应的化学方程式为;显色反应中生成的蓝色物质的化学式为
(3)步骤I中,加入溶液是为了防止
(4)步骤III中,控制反应温度为40℃的加热方式是
(5)步骤IV中,加入乙醇的作用是
2024·山西临汾·一模
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三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体(),外观为翠绿色,溶于水,难溶于乙醇,是制备负载型活性铁催化剂的主要原料,也是有机反应中的一种重要催化剂。已知与在溶液中非常容易发生络合反应,生成难电离的。的制备过程如下:
第一步溶解:用托盘天平称取4.0g晶体,放入250烧杯中,加入1的稀1,再加入15,加热使其溶解。
第二步沉淀:在上述溶液中加入1的20,搅拌并加热煮沸,形成黄色沉淀,洗涤除去沉淀上附着的可溶物。
第三步氧化:向上述沉淀中加入10饱和溶液,水浴加热至40℃,滴加3%溶液20,不断搅拌溶液并维持温度在40℃左右,使充分氧化为。反应充分后,将溶液加热煮沸。
第四步得到产物:保持上述沉淀近沸状态,先加入1的7,然后趁热滴加11至2使沉淀溶解,保持溶液的在4到5之间,此时溶液呈翠绿色,趁热将溶液过滤,冷却放置、结晶、抽滤至干即得三草酸合铁(III)酸钾晶体4.2g。
请回答下列问题:
(1)将晶体先溶解到1的稀中的原因是_______ 。
(2)第三步中加热煮沸的目的是_______ 。
(3)称量ag样品,溶于水,逐滴滴加b的酸性溶液至恰好完全反应,消耗溶液v,请写出滴加过程中发生反应的离子方程式_______ ,则该样品的纯度为_______ (用含a、b、v的代数式表示),列出产品产率的计算式_______ 。
(4)下列操作能可能导致产品产率降低的是_______。
(5)有同学根据已有知识认为与之间可以发生氧化还原反应,并设计了如下实验装置进行验证。
该装置中的电极材料为_______ ,若二者能反应,能观察到的实验现象是_______ 。
第一步溶解:用托盘天平称取4.0g晶体,放入250烧杯中,加入1的稀1,再加入15,加热使其溶解。
第二步沉淀:在上述溶液中加入1的20,搅拌并加热煮沸,形成黄色沉淀,洗涤除去沉淀上附着的可溶物。
第三步氧化:向上述沉淀中加入10饱和溶液,水浴加热至40℃,滴加3%溶液20,不断搅拌溶液并维持温度在40℃左右,使充分氧化为。反应充分后,将溶液加热煮沸。
第四步得到产物:保持上述沉淀近沸状态,先加入1的7,然后趁热滴加11至2使沉淀溶解,保持溶液的在4到5之间,此时溶液呈翠绿色,趁热将溶液过滤,冷却放置、结晶、抽滤至干即得三草酸合铁(III)酸钾晶体4.2g。
请回答下列问题:
(1)将晶体先溶解到1的稀中的原因是
(2)第三步中加热煮沸的目的是
(3)称量ag样品,溶于水,逐滴滴加b的酸性溶液至恰好完全反应,消耗溶液v,请写出滴加过程中发生反应的离子方程式
(4)下列操作能可能导致产品产率降低的是_______。
A.第三步操作中水浴温度过高 | B.第四步过滤操作时间过长 |
C.过滤后未洗涤晶体 | D.抽滤后烘干产品 |
该装置中的电极材料为
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