高鐵*鉀(K2FeO4)是一種新型，高效、多功能綠*水處理劑，可通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應制...

問題詳情：

高鐵*鉀(K2FeO4)是一種新型，高效、多功能綠*水處理劑，可通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應制備。

已知：①KClO在較高溫度下發生歧化反應生成KClO3

②K2FeO4具有下列*質：可溶於水、微溶於濃KOH溶液；在強鹼*溶液中比較穩定；在Fe3+催化作用下發生分解，在**至弱鹼*條件下，能與水反應生成Fe(OH)3和O2，如圖所示是實驗室模擬工業製備KClO溶液裝置。

(1)B裝置的作用為______________________；

(2)反應時需將C裝置置於冷水浴中，其原因為__________________；

(3)製備K2FeO4時，不能將鹼*的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中，其原因是________，製備K2FeO4的離子方程式_________________；

(4)工業上常用廢鐵屑為原料製備Fe(NO3)3溶液，溶液中可能含有Fe2+，檢驗Fe2+所需試劑名稱________，其反應原理為______________________(用離子方程式表示)；

(5)向反應後的三頸瓶中加入飽和KOH溶液，析出K2FeO4固體，過濾、洗滌、乾燥。洗滌*作所用最佳試劑為______________________；

A．水         B．無水乙醇        C．稀KOH溶液

(6)工業上用“間接*量法”測定高鐵*鉀的純度：用鹼*KI溶液溶解1.00g K2FeO4樣品，調節pH使高鐵*根全部被還原成亞鐵離子，再調節pH為3～4，用1.0mol/L的Na2S2O3標準溶液作為滴定劑進行滴定(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)，澱粉作指示劑，裝有Na2S2O3標準溶液的滴定管起始和終點讀數如如圖所示：

①消耗Na2S2O3標準溶液的體積為____________mL。

②原樣品中高鐵*鉀的質量分數為_________________。

③若在配製Na2S2O3標準溶液的過程中定容時俯視刻度線，則導致所測高鐵*鉀的質量分數____________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

【回答】

吸收HCl    KClO在較高溫度下發生歧化反應生成KClO3    將KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中，Fe3+過量，K2FeO4在Fe3+催化作用下發生分解。或答：將KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中，溶液呈**，在**條件下，K2FeO4能與水反應生成Fe(OH)3和O2。    2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O    鐵*化鉀    3Fe3++2Fe(CN)63-==    B    18.00    89.1%    偏低   

【解析】

高錳*鉀與濃鹽*在A裝置中反應生成*氣，由於濃鹽*易揮發，生成的*氣中一定會混有*化*，因此通過裝置B除去*化*，在裝置C中*氣與*氧化鉀反應生成KClO，裝置D吸收尾氣中的*氣，防止汙染。結合題示資訊分析解答。

(6)用鹼*的*化鉀溶液溶解高鐵*鉀樣品，調節pH，高鐵*根與*離子發生氧化還原反應，高鐵*根離子全部被還原成亞鐵離子，*離子被氧化成*，根據電子得失守恆有關係FeO42-～2I2，再根據反應2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI，利用硫代硫**的物質的量可計算得高鐵*鉀的質量，進而確定質量分數。

【詳解】

(1)根據上述分析，B裝置是用來除去*氣中的*化*的，故*為吸收HCl；

(2)根據題幹資訊知，KClO在較高溫度下發生歧化反應生成KClO3，因此反應時需將C裝置置於冷水浴中，故*為KClO在較高溫度下發生歧化反應生成KClO3；

(3)根據題幹資訊知，K2FeO4可溶於水、微溶於濃KOH溶液；在強鹼*溶液中比較穩定；在Fe3+催化作用下發生分解，在**至弱鹼*條件下，能與水反應生成Fe(OH)3和O2，因此製備K2FeO4時，不能將鹼*的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中，防止Fe3+過量，K2FeO4在Fe3+催化作用下發生分解；KClO濃溶液與Fe(NO3)3飽和溶液反應制備K2FeO4的離子方程式為2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O，故*為將KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中，Fe3+過量，K2FeO4在Fe3+催化作用下發生分解(或將KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中，溶液成**，在**條件下，K2FeO4能與水反應生成Fe(OH)3和O2)；2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O；

(4)工業上常用廢鐵屑為原料製備Fe(NO3)3溶液，溶液中可能含有Fe2+，檢驗Fe2+可以使用鐵*化鉀，如果含有亞鐵離子，會產生藍*沉澱，其反應原理為3Fe3++2Fe(CN)63-==，故*為鐵*化鉀；3Fe3++2Fe(CN)63-==；

(5)根據上述分析，反應後的三頸瓶中生成了KClO，加入飽和KOH溶液，析出K2FeO4固體，過濾、洗滌、乾燥，由於K2FeO4可溶於水、微溶於濃KOH溶液，為了減少K2FeO4的損失，洗滌K2FeO4時不能選用水或稀KOH溶液，應該選用無水乙醇，故*為B；

(6)①根據裝有Na2S2O3標準溶液的滴定管起始和終點讀數，消耗Na2S2O3標準溶液的體積為19.40-1.40=18.00mL，故*為18.00；

②用鹼*的*化鉀溶液溶解高鐵*鉀樣品，調節pH，高鐵*根與*離子發生氧化還原反應，高鐵*根離子全部被還原成亞鐵離子，*離子被氧化成*，根據電子得失守恆有關係FeO42-～2I2，再根據反應2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI，得關係式FeO42-～2I2～4Na2S2O3，所以高鐵*鉀的質量為×1.0mol/L×0.018L×198g/mol=0.891g，則原高鐵*鉀樣品中高鐵*鉀的質量分數為×100%=89.1%，故*為89.1%

③若在配製Na2S2O3標準溶液的過程中定容時俯視刻度線，導致配製的Na2S2O3標準溶液的濃度偏大，滴定過程中消耗的Na2S2O3標準溶液的體積偏小，則測得的高鐵*鉀的質量分數偏低，故*為偏低。

知識點：氧化還原反應

題型：實驗,探究題