Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置制備KClO溶液，并通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)制備高效水處理劑K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性質(zhì)①可溶于水、微溶于濃KOH溶液，②在0℃－－5℃、強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定，③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解，④在酸性至弱堿性條件下，能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3和O2。

（1）裝置A中KMnO4與鹽酸反應(yīng)生成MnCl2和Cl2，其離子方程式為_____________。將制備的Cl2通過裝置B可除去______________（填化學(xué)式）。

（2）Cl2和KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3。在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下，控制反應(yīng)在0℃～5℃進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是_________。

（3）制備K2FeO4時(shí)，KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液的混合方式為_______。

（4）提純K2FeO4粗產(chǎn)品[含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì)]的實(shí)驗(yàn)方案為：將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3mol·L－1KOH溶液中，_____(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：飽和KOH溶液，乙醇；除常用儀器外須使用的儀器有：砂芯漏斗，真空干燥箱)。

Answer 1

【答案】（1）2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋5Cl2↑＋8H2O，HCl；（2）緩慢滴加鹽酸、裝置C加冰水��；（3）在攪拌下，將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中；（4）用砂芯漏斗過濾，將濾液置于冰水浴中，向?yàn)V液中加入飽和KOH溶液，攪拌、靜置，再用砂芯漏斗過濾，晶體用適量乙醇洗滌2－3次后，在真空干燥箱中干燥。

【解析】（1）KMnO4具有強(qiáng)氧化性，把鹽酸中Cl－氧化成Cl2，2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋5Cl2↑＋8H2O，裝置B中盛放飽和食鹽水，作用是除去氯氣中的氯化氫氣體；（2）Cl2和KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3，制取KClO溫度在0℃～5℃，裝置C放在冰水浴中，防止鹽酸的浪費(fèi)，滴加濃鹽酸時(shí)應(yīng)緩慢滴加；（3）高鐵酸鉀在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解，說明應(yīng)把硝酸鐵滴加到KClO中，操作是：在攪拌下，將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中；（4）高鐵酸鉀可溶于水、微溶于濃KOH溶液，可以通過過濾的方法得到高鐵酸鉀，然后用乙醇洗滌，減少高鐵酸鉀的損失，故操作是：用砂芯漏斗過濾，將濾液置于冰水浴中，向?yàn)V液中加入飽和KOH溶液，攪拌、靜置，再用砂芯漏斗過濾，晶體用適量乙醇洗滌2－3次后，在真空干燥箱中干燥。