Question

【題目】高鐵酸鉀（K2FeO4）具有高效的消毒作用，為一種新型非氯高效消毒劑。已知：K2FeO4易溶于水、微溶于濃堿溶液，不溶于乙醇，在0～5 ℃的強堿性溶液中較穩(wěn)定。實驗室中常用KClO在強堿性介質(zhì)中與Fe(NO3)3反應制備K2FeO4（夾持裝置略去）�；卮鹣铝袉栴}：

（1）盛放Fe(NO3)3溶液的儀器名稱為______________________。

（2）氯氣的發(fā)生裝置可以選擇圖中的________（用圖中大寫字母表示）；檢查裝置B氣密性的操作為___________。

（3）選擇上述裝置，制備K2FeO4，按氣流從左到右的方向，合理的連接順序a→______（填儀器接口字母，儀器不可重復使用）。

（4）裝置D中生成K2FeO4的離子方程式為__________；實驗過程中若裝置D的液面上方出現(xiàn)黃綠色氣體后，再滴加Fe(NO3)3溶液會產(chǎn)生大量紅褐色沉淀，用必要的文字和離子方程式分析原因：_______________

（5）制備的高鐵酸鉀粗產(chǎn)品中含有KNO3、KCl、Fe(OH)3等雜質(zhì)，請將以下提純步驟補充完整，（實驗藥品：高鐵酸鉀粗產(chǎn)品、蒸餾水、乙醇、飽和NaOH溶液、飽和KOH溶液、冷的稀KOH溶液、冰水）。

①取一定量的高鐵酸鉀粗產(chǎn)品，溶于_____________；

②過濾，將濾液置于冰水浴中，向濾液中加入飽和KOH溶液；

③攪拌、靜置、過濾，用____________洗滌2～3次，在真空干燥箱中干燥。

Answer 1

【答案】恒壓分液漏斗 A 關閉止水夾，向長頸漏斗中注水至漏斗中的液面高于試管中的液面，且一段時間內(nèi)液面差不變，即可證明氣密性良好 f→g→c→b→e 2Fe3++3ClO+10OH=2FeO42-+3Cl+5H2O ClO、Fe3+能發(fā)生雙水解反應生成紅褐色的Fe(OH)3：3ClO+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO 冷的稀KOH溶液 乙醇

【解析】

（1）根據(jù)圖示及儀器構造判斷；

（2）氯氣制備采用固體和液體加熱制氣體裝置，有長頸漏斗的裝置氣密性的檢查是加水封閉一段氣體觀察液面差的變化；

（3）有氣體參加的反應儀器連接順序：制備氣體、凈化、反應、尾氣吸收；

（4）反應中Fe3+被氧化為FeO42-，ClO-被還原為Cl可寫出方程式，ClO、Fe3+雙水解；

（5）根據(jù)題中K2FeO4易溶于水、微溶于濃堿溶液，不溶于乙醇，KNO3、KCl溶于水，Fe(OH)3不溶于水進行提純。

（1）根據(jù)儀器構造，玻璃管可以平衡壓強，儀器為恒壓分液漏斗，

故答案為：恒壓分液漏斗；

（2）用MnO2和濃HCl加熱反應制備氯氣，應選用固體和液體加熱制氣體裝置，所以選A；B裝置中有長頸漏斗，氣密性的檢查應封閉體系，向長頸漏斗內(nèi)加水使長頸漏斗和試管內(nèi)產(chǎn)生液面差，一段時間后觀察液面差有無變化，檢查裝置的氣密性，

故答案為：A；關閉止水夾，向長頸漏斗中注水至漏斗中的液面高于試管中的液面，且一段時間內(nèi)液面差不變，即可證明氣密性良好；

（3）用KClO在強堿性介質(zhì)中與Fe(NO3)3反應制備K2FeO4，應先制備氯氣，制得氯氣中含氯化氫雜質(zhì)，用飽和食鹽水除去氯化氫，然后氯氣和KOH反應生成KClO，KClO再和Fe(NO3)3反應生成K2FeO4，氯氣是有毒氣體，裝置最后用氫氧化鈉吸收，減免空氣污染， 氣體與溶液反應或洗氣都應是長導管進氣體，氣體從短導管出，所以選A、F、D、E，導管長進短出，

故答案為：f→g→c→b→e

（4）反應中Fe3+被氧化為FeO42-，ClO-被還原為Cl，反應在堿性條件進行，據(jù)電子守恒、原子守恒、電荷守恒寫出方程式為：2Fe3++3ClO+10OH=2FeO42-+3Cl+5H2O，若裝置D的液面上方出現(xiàn)黃綠色氣體后，氯氣已過量，溶液中含KCl和KClO，加入硝酸鐵溶液，ClO、Fe3+發(fā)生雙水解反應，反應的離子方程式為3ClO+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO。

故答案為：2Fe3++3ClO+10OH=2FeO42-+3Cl+5H2O；ClO、Fe3+能發(fā)生雙水解反應生成紅褐色的Fe(OH)3：3ClO+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO

（5）根據(jù)題中K2FeO4易溶于水、微溶于濃堿溶液，不溶于乙醇，KNO3、KCl溶于水，Fe(OH)3不溶于水進行提純。

①由題中文字敘述知第一步操作后，產(chǎn)品在濾液中，除去的是Fe(OH)3，所以用冷的稀KOH溶液，故答案為：冷的稀KOH溶液；

③第二步操作中用飽和氫氧化鉀溶液，產(chǎn)品難溶，除去易溶于水的KNO3、KCl，產(chǎn)品在濾渣中，第三步應減少產(chǎn)品損失用乙醇洗滌，故答案為：乙醇。