Question

【題目】高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種綠色高效水處理劑．某學(xué)習(xí)小組用圖所示裝置（夾持儀器已略去）制備KClO溶液，并通過KClO溶液與Fe（NO3）3溶液的反應(yīng)制備K2FeO4．

查閱資料知K2FeO4的部分性質(zhì)如下：

①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

③Fe3+和Fe（OH）3催化作用下發(fā)生分解

④酸性至弱堿性條件下，能與水反應(yīng)生成Fe（OH）3和O2．

請回答下列問題：

（1）儀器C和D中都盛有KOH溶液，其中C中KOH溶液的作用是__．

（2）Cl2與KOH的濃溶液在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3．為保證反應(yīng)生成KClO，需要將反應(yīng)溫度控制在0～5℃下進(jìn)行，在不改變KOH溶液濃度的前提下，實(shí)驗中可以采取的措施是__．

（3）在攪拌下，將Fe（NO3）3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中即可制取K2FeO4，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式__．

（4）制得的粗產(chǎn)品中含有Fe（OH）3、KCl等雜質(zhì)．

提純方案：

將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3mol/L KOH溶液中，用砂芯漏斗（硬質(zhì)高硼玻璃）過濾，將濾液置于冰水浴中，向濾液中加入飽和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．

第一次和第二次過濾得到的固體分別對應(yīng)的是（填化學(xué)式）__、__，過濾時不用普通漏斗而采用砂芯漏斗的原因是（用離子方程式說明）__．

Answer 1

【答案】 與氯氣反應(yīng)制得次氯酸鉀，作氧化劑 緩慢滴加鹽酸、裝置C用冰水浴中 2Fe（NO3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O Fe（OH）3 K2FeO4 SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O

【解析】根據(jù)實(shí)驗裝置圖可知，A裝置利用高錳酸鉀與鹽酸反應(yīng)制Cl2，Cl2中有揮發(fā)出的來的HCl氣體，所以B裝置中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl，裝置C中Cl2與KOH溶液應(yīng)制得KClO，裝置D作用是處理未反應(yīng)玩的Cl2。

（1）裝置C中用氯氣與氫氧化鉀溶液應(yīng)制得次氯酸鉀，作氧化劑。

故答案為：與氯氣反應(yīng)制得次氯酸鉀，作氧化劑；

（2）Cl2和KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3，制取KClO溫度反應(yīng)在0℃～5℃，裝置C應(yīng)放在冰水浴中，緩慢滴加鹽酸，減慢生成氯氣的速率。

故答案為：緩慢滴加鹽酸、裝置C用冰水浴中；

（3）將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中即可制取K2FeO4，K2FeO4則為氧化產(chǎn)物，KClO被還原KCl，反應(yīng)方程式為：2Fe（NO3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O；

故答案為：2Fe（NO3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O；

（4）將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3mol/L KOH溶液中，由于Fe(OH)3難溶于水，溶于水，所以第一次用砂芯漏斗過濾，可得到的固體Fe(OH)3，而K2FeO4可在濾液中。將濾液置于冰水浴中，向濾液中加入飽和的KOH溶液，題目已知K2FeO4微溶于濃KOH溶液，所以析出K2FeO4晶體，則第二次用砂芯漏斗過濾，得到K2FeO4晶體；普通漏斗成分為SiO2，易與KOH反應(yīng)，離子方程式為：SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O。

故答案為：Fe（OH）3；K2FeO4；SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O。