Question

【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一新型高效無(wú)毒的多功能水處理劑。資料：K2FeO4為紫色固體，微溶于KOH溶液，具有強(qiáng)氧化性，在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，在堿性溶液中較穩(wěn)定。

(1)制備K2FeO4

①寫(xiě)出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

②除雜裝置B中的試劑為____。

③C為制備K2FeO4裝置，KOH溶液過(guò)量的原因是____。

④D為尾氣處理裝置，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____。

(2)探究K2FeO4的性質(zhì)取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，得溶液a，經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有Cl2。為證明K2FeO4能否氧化Cl而產(chǎn)生Cl2設(shè)計(jì)以下方案：

方案Ⅰ	取少量溶液a，滴加KSCN溶液至過(guò)量，溶液呈紅色
方案Ⅱ	用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加鹽酸，有Cl2產(chǎn)生

①由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有____。該離子的產(chǎn)生__(填“能”或“不能”)判斷一定是由K2FeO4被Cl還原而形成的。

②方案Ⅱ用KOH溶液洗滌的目的是____，方案Ⅱ得出氧化性：Cl2 ___FeO42(填“”或“”)。

Answer 1

【答案】2KMnO4+16HCl(濃)=2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O 飽和氯化鈉溶液 K2FeO4微溶于KOH溶液，在堿性溶液中較穩(wěn)定(或有利于生成K2FeO4) Cl2+2OH＝Cl+ClO+H2O Fe3+ 不能 排除ClO的干擾，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)減少K2FeO4晶體損失 ﹤

【解析】

(1)制備K2FeO4，由實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣，B中飽和食鹽水可除去揮發(fā)的HCl，C中KOH、氫氧化鐵、氯氣反應(yīng)生成K2FeO4，D中NaOH吸收尾氣；

(2)①由方案I中溶液變紅，可知含鐵離子，可能為K2FeO4與酸反應(yīng)生成；

②方案Ⅱ用KOH溶液洗滌，可除去干擾離子，且氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性。

(1)①裝置A為制取濃鹽酸和高錳酸鉀反應(yīng)制取氯氣，反應(yīng)方程式為：2KMnO4 +16 HCl(濃)= 2MnCl2+ 5Cl2↑+ 2KCl + 8H2O；

②除雜裝置B中的試劑為飽和氯化鈉溶液；

③C為制備K2FeO4裝置，KOH溶液過(guò)量的原因是K2FeO4微溶于KOH溶液，在堿性溶液中較穩(wěn)定；

④D為尾氣處理裝置，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH＝Cl+ClO+H2O；

(2)①由方案I中溶液變紅可知a中含有Fe3+，該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是由K2FeO4被Cl還原而形成的，可能為K2FeO4與酸反應(yīng)生成；

②方案Ⅱ用KOH溶液洗滌的目的是排除ClO的干擾，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)減少K2FeO4晶體損失；氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，方案Ⅱ中K2FeO4將Cl氧化生成Cl2，則氧化性：Cl2﹤FeO42。