Question

【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)為高效凈水劑，紫色固體，易溶于水，微溶于KOH溶液；具有強(qiáng)氧化性，在酸性溶液中完全、快速產(chǎn)生O2，在堿性溶液中較穩(wěn)定。某實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀并探究其性質(zhì)。

(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)

①裝置B中所用試劑為____。

②C中得到紫色固體和溶液，C中發(fā)生的主要反應(yīng)為________(用化學(xué)方程式表示)。

(2) 探究K2FeO4的性質(zhì)

①將K2FeO4溶液滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振蕩后溶液呈淺紫色，該現(xiàn)象能否證明酸性條件下與氧化性的強(qiáng)弱關(guān)系，請(qǐng)說(shuō)明理由：____。

②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。為證明是否K2FeO4氧化了Cl-而產(chǎn)生Cl2，某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下方案：取少量a，滴加KSCN溶液至過(guò)量，溶液呈紅色。該方案并不完善，因?yàn)槿芤鹤兗t的原因可能是____，___(用離子方程式表示)，重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，證明是K2FeO4氧化了Cl－而產(chǎn)生Cl2：將裝置C中混合物過(guò)濾，___。[實(shí)驗(yàn)中必須使用的試劑：鹽酸、KOH溶液、淀粉碘化鉀試紙]

Answer 1

【答案】飽和食鹽水 3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O 能，在過(guò)量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3＋和O2，溶液淺紫色一定是的顏色

(或不能，補(bǔ)充對(duì)比實(shí)驗(yàn)，向K2FeO4紫色溶液中滴加過(guò)量稀H2SO4，觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色) ＋20H＋===4Fe3+＋3O2↑＋10H2O Fe3+＋3SCN-===Fe(SCN)3 將所得固體用KOH溶液充分洗滌，再用KOH溶液將少量固體溶解，得到紫色溶液，向溶液中滴加鹽酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)

【解析】

①由實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中發(fā)生2MnO4-+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O，B中飽和食鹽水可除去氯氣中的HCl；②C中在堿性條件下Cl2可以氧化Fe(OH)3制取K2FeO4，反應(yīng)為3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O；

(1)①裝置A是制備Cl2，裝置B為凈化裝置，用于除去Cl2中的HCl，裝置B中所用試劑為飽和食鹽水；

②在堿性條件下Cl2可以氧化Fe(OH)3制取K2FeO4，反應(yīng)方程式為

3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O；

(2)①K2FeO4在酸性溶液中具有強(qiáng)氧化性，能將Mn2+氧化成，溶液呈淺紫色證明含有，故理由是：能，在過(guò)量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3＋和O2，溶液淺紫色一定是的顏色(或不能，補(bǔ)充對(duì)比實(shí)驗(yàn)，向K2FeO4紫色溶液中滴加過(guò)量稀H2SO4，觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色)；

②K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，在酸性溶液中快速產(chǎn)生O2，滴加KSCN溶液至過(guò)量，溶液呈紅色是由于Fe3+與SCN-結(jié)合成血紅色的配合物，用離子方程式表示原因?yàn)椋?/span>＋20H＋===4Fe3+＋3O2↑＋10H2O，Fe3+＋3SCN-===Fe(SCN)3；

為了證明是K2FeO4氧化了Cl－而產(chǎn)生Cl2：將裝置C中混合物過(guò)濾，將所得固體用KOH溶液充分洗滌，再用KOH溶液將少量固體溶解，得到紫色溶液，向溶液中滴加鹽酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，由于氯氣能夠把碘離子氧化為碘單質(zhì)，所以氯氣使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)。