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解答题-实验探究题 适中0.65 引用2 组卷323
高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。
已知：①K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液
②在碱性条件下，次氯酸盐(MClO)可将Fe(OH)3氧化成高铁酸盐(M2FeO4)。
④K2FeO4具有强氧化性，在酸性或中性溶液中迅速产生O2，在碱性溶液中较稳定。某学习小组设计了下面的实验制备K2FeO4并探究其性质。
(1)K2FeO4的制备
该小组用如图所示装置制备K2FeO4(夹持装置路)。

①K2FeO4中铁元素的化合价为___价。
②以上装置图中有一处明显的错误请你帮助指出来：___。
③A装置作用是产生黄绿色氯气(Cl2)，写出A中发生反应的离子方程式__。
④C中发生的反应有Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，还有生成K2FeO4的反应。写出得到K2FeO4的化学方程式为___。
(2)性质探究
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体得到固体物质K2FeO4
①絮凝实验：甲同学取少量K2FeO4加入浑的泥浆水中，发现产生气体，搅拌，浑浊的泥浆水很快澄清。查阅资料此时发生反应的离子方程式为：4FeO+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-，请结合方程式，说明K2FeO4的净水原理：___。
②乙同学取少量K2FeO4，向其中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体。产生黄绿色气体的原因可能是___。(用文字描述)
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知识点：氧化还原反应方程式的配平氯气的实验室制法氯气与碱溶液反应高铁酸钠 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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高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂。实验小组欲制备高铁酸钾并探究其性质。已知：K2FeO4为紫色固体，具有强氧化性；在碱性溶液中较稳定，微溶于KOH溶液；在酸性或中性溶液中快速产生O2，除了用二氧化锰和浓盐酸反应外，实验室可以用氯酸钾和浓盐酸反应制取氯气，反应方程式如下：

(1)KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______。氧化产物和还原产物的物质的量之比为__________。
②如图装置中有一处明显的错误是__________________________。
(2)C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH =2K2FeO4+6KCl+8H2O。另外还有_________。(用离子方程式表示)
(3)探究 K2FeO4的性质
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K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2，设计如下方案：
方案一：取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈血红色(已知Fe3+可使KSCN溶液呈血红色，此方法用于检验Fe3+)
方案二：用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，除去固体表面附着的ClO-，防止其氧化Cl-，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由方案一中溶液变红可知a中含有Fe3+，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化所得，还可能由__________________产生(文字描述)。
②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2大于，而方案二实验中Cl2和的氧化性强弱关系与之相反，原因是__________________。
(4)有一种“地康法”制取氯气的反应原理如图所示：

在450℃条件下，反应II的化学方程式为________________________ 。
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；在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。
（1）K2FeO4作为高效、多功能水处理剂的原因是______________________________。
（2）制备K2FeO4（夹持装置略）
                            
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是_____________________________。
②该装置有明显不合理设计，如何改进？____________________________。
③改进后，B中得到紫色固体和溶液。B中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外还有____________________________。
（3）探究K2FeO4的性质（改进后的实验）
①取B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B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。

a．由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______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）。
b．方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗涤的目的是______________。
②根据K2FeO4的制备实验和方案Ⅱ实验表明Cl2和的氧化性强弱关系相反，原因是_____________。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色、高效的水处理剂，对病毒的去除率可达99.95%。某兴趣小组设计如下实验制备K2FeO4并探究其性质。
已知：①K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；
②FeO具有强氧化性，在酸性或中性溶液中能快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。

(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①如图所示，装置C中玻璃仪器名称为___________。
②装置D的作用是___________。
③装置C中的KOH溶液需过量，目的是___________。
④C中得到紫色固体和溶液。则C中Cl2与Fe(OH)3发生反应生成K2FeO4的化学方程式为___________。此外Cl2还与过量的KOH反应。
(2)探究K2FeO4的性质
①甲同学取装置C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，经检验气体中含有Cl2.该现象不能证明“酸性条件下FeO氧化性强于Cl2”，用离子方程式加以解释：___________。
②高铁酸钾(K2FeO4)用作水处理剂的原理是___________。
(3)测定K2FeO4的产率
若在制备装置C中加入Fe(OH)3的质量为21.4g，充分反应后经过滤、洗涤、干燥得K2FeO4固体24.0 g，则K2FeO4的产率为___________。(保留三位有效数字)

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