Question

【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效凈水劑.已知:K2FeO4 易溶于水,其溶液呈紫色、微溶于濃KOH 溶液,在0℃～5℃的強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定.某小組同學(xué)用下圖裝置制備并探究

K2FeO4 的性質(zhì).制備原理:

3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH＝2K2FeO4＋6KCl＋8H2O,裝置如圖所示(夾持裝置略)

(1)盛放二氧化錳的儀器名稱___________________,裝置C的作用是____________________。

(2)裝置A 中反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)時采用冰水浴的原因是____________________,此裝置存在一處明顯缺陷,請指出____________。

(4)K2FeO4 粗產(chǎn)品含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì),一般用75％乙醇進(jìn)行洗滌,其目的是_____________________。

(5)查閱資料知,K2FeO4 能將 Mn2＋氧化成 MnO4－.該小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證:

關(guān)閉K,左燒杯溶液變黃色,右燒杯溶液變紫色.檢驗(yàn)左側(cè)燒杯溶液呈黃色的原因,需要的試劑是__________。寫出K2FeO4 氧化Mn2＋ 的離子方程式: ___________________.

Answer 1

【答案】圓底燒瓶 吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O K2FeO4在0℃~5℃環(huán)境中穩(wěn)定，防止副反應(yīng)發(fā)生 缺少除Cl2中混有的HCl的裝置 減少產(chǎn)品損失，易于干燥 硫氰酸鉀溶液（KSCN溶液） 5FeO42-+3Mn2++16H+====5Fe3++3MnO4-+8H2O

【解析】

根據(jù)物質(zhì)的制備、分離和提純實(shí)驗(yàn)原理分析解答；根據(jù)離子方程式的書寫規(guī)則分析解答。

(1)A裝置是反應(yīng)裝置生成Cl2，B裝置是Cl2制備高鐵酸鉀，C裝置是尾氣處理裝置，則盛放二氧化錳的儀器是圓底燒瓶，裝置C的作用是吸收未反應(yīng)的Cl2；

故答案為：圓底燒瓶，吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境；

(2)裝置A 是用濃鹽酸與MnO2共熱制備Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O；

故答案為：MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O；

(3)從已知條件可知，K2FeO4在0℃～5℃的強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定，所以實(shí)驗(yàn)時采用冰水浴的原因是K2FeO4在0℃~5℃環(huán)境中穩(wěn)定，防止副反應(yīng)發(fā)生，此裝置存在一處明顯缺陷，是缺少除Cl2中混有的HCI的裝置；

故答案為：K2FeO4在0℃~5℃環(huán)境中穩(wěn)定，防止副反應(yīng)發(fā)生；缺少除Cl2中混有的HCl的裝置；

(4)K2FeO4 粗產(chǎn)品含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì),一般用75％乙醇進(jìn)行洗滌是由于K2FeO4 易溶于水，不能用水洗滌，使用乙醇洗滌是為了減少產(chǎn)品損失，易于干燥；

故答案為：減少產(chǎn)品損失，易于干燥；

(5)由題意可知，K2FeO4作氧化劑，得到電子，即石墨(1)作陰極，陰極FeO42-得到電子后生成Fe3+，檢驗(yàn)Fe3+可以選用KSCN試劑，石墨(2)作陽極，Mn2+失去電子生成MnO4-，離子方程式為：5FeO42-+3Mn2++16H+====5Fe3++3MnO4-+8H2O，

故答案為：硫氰酸鉀溶液（KSCN溶液），5FeO42-+3Mn2++16H+====5Fe3++3MnO4-+8H2O。