Question

【題目】實驗小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質。

資料：K2FeO4為紫色固體，微溶于KOH溶液；具有強氧化性，在酸性或中性溶液中快速產生O2，在堿性溶液中較穩(wěn)定。

Ⅰ 制備K2FeO4(夾持裝置略)

（1）A的作用_____________

（2）在答題紙上將除雜裝置B補充完整并標明所用試劑：________

（3）在C中得到紫色固體的化學方程式為：______________

Ⅱ探究K2FeO4的性質：取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產生氣體和溶液a。為證明是否K2FeO4氧化了Cl－而產生Cl2，設計以下方案：

方案Ⅰ	取少量a，滴加KSCN溶液至過量，溶液呈紅色
方案Ⅱ	用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶解，得到紫色溶液b，取少量b，滴加鹽酸，有Cl2產生

（4）由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有_____離子，但該離子的產生不能判斷一定是K2FeO4將Cl－氧化，還可能由_______產生(用離子方程式表示)。

（5）根據方案Ⅱ得出：氧化性Cl2________FeO42- (填“>”或“<”)，而K2FeO4的制備實驗實驗表明，Cl2和FeO42-的氧化性強弱關系相反，原因是______。

Answer 1

【答案】氯氣發(fā)生裝置 3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O Fe3＋ 4FeO42-＋20H＋==4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O < 溶液酸堿性不同

【解析】

（1）濃鹽酸和KMnO4混合可生成氯氣；

（2）裝置B為除雜裝置，反應使用濃鹽酸，濃鹽酸會揮發(fā)產生HCl，使得產生的Cl2中混有HCl，需要除去HCl，可將混合氣體通過飽和食鹽水達到除雜的目的；

（3）C中得到紫色固體和溶液，紫色的為K2FeO4，在堿性條件下，Cl2可以氧化Fe（OH）3制取K2FeO4，結合守恒法寫出發(fā)生反應的化學方程式；

（4）方案I中加入KSCN溶液至過量，溶液呈紅色，說明反應產生Fe3+，但該離子的產生不能判斷一定K2FeO4將Cl-氧化，注意K2FeO4在堿性溶液中穩(wěn)定，酸性溶液中快速產生O2，自身轉化為Fe3+；

（5）Fe（OH）3在堿性條件下被Cl2氧化為FeO42-，可以說明Cl2的氧化性大于FeO42-，而方案Ⅱ實驗表明，Cl2和FeO42-的氧化性強弱關系相反，方案Ⅱ是FeO42-在酸性條件下氧化Cl-生成Cl2，注意兩種反應體系所處酸堿性介質不一樣。

（1）濃鹽酸和KMnO4混合可生成氯氣，則A裝置的作用是氯氣發(fā)生裝置；

（2）裝置B為除雜裝置，反應使用濃鹽酸，濃鹽酸會揮發(fā)產生HCl，使得產生的Cl2中混有HCl，需要除去HCl，可將混合氣體通過飽和食鹽水達到除雜的目的，所以裝置B應為；

（3）C中得到紫色固體和溶液，紫色的為K2FeO4，在堿性條件下，Cl2可以氧化Fe（OH）3制取K2FeO4，發(fā)生反應的化學方程式為3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O；

（4）方案I中加入KSCN溶液至過量，溶液呈紅色，說明反應產生Fe3+，但該離子的產生不能判斷一定K2FeO4將Cl-氧化，注意K2FeO4在堿性溶液中穩(wěn)定，酸性溶液中快速產生O2，自身轉化為Fe3+，發(fā)生反應為：4FeO42-+20H+═4Fe3++3O2↑+10H2O；

（5）Fe（OH）3在堿性條件下被Cl2氧化為FeO42-，可以說明Cl2的氧化性大于FeO42-，而方案Ⅱ實驗表明，Cl2和FeO42-的氧化性強弱關系相反，方案Ⅱ是FeO42-在酸性條件下氧化Cl-生成Cl2，兩種反應體系所處酸堿性介質不一樣，所以可以說明溶液酸堿性會影響粒子氧化性的強弱。