Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置（夾持裝置略）制備高效水處理劑高鐵酸鉀（K2FeO4）并探究其性質(zhì)。

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，在Fe(OH)3或Fe3＋催化下發(fā)生分解；③在弱堿性至酸性條件下，能與水反應(yīng)生成O2和Fe(OH)3（或Fe3＋）。

(1)裝置A用于制取氯氣，其中使用恒壓漏斗的原因是____。

(2)為防止裝置C中K2FeO4分解，可以采取的措施是____和____。

(3)裝置C中生成K2FeO4反應(yīng)的離子方程式為____。

(4)用一定量的K2FeO4處理飲用水，測(cè)得產(chǎn)生O2的體積隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。t1 s～t2 s內(nèi)，O2的體積迅速增大的主要原因是____。

(5)驗(yàn)證酸性條件下氧化性FeO42-＞Cl2的實(shí)驗(yàn)方案為：取少量K2FeO4固體于試管中，____。（實(shí)驗(yàn)中須使用的的試劑和用品有：濃鹽酸，NaOH溶液、淀粉KI試紙、棉花）

(6)根據(jù)K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)得出：氧化性Cl2＞FeO42-，而第(5)小題實(shí)驗(yàn)表明，Cl2和FeO42-的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反，原因是____。

Answer 1

【答案】防止因反應(yīng)過于劇烈而使液體無法滴落 將裝置C置于冰水浴中 KOH應(yīng)過量（或減緩?fù)ㄈ肼葰獾乃俾实龋?/span> 3Cl2＋2Fe(OH)3＋10OH－=2FeO42-＋6Cl－＋8H2O K2FeO4與水發(fā)生反應(yīng)生成的Fe(OH)3具有催化作用 向其中滴加少量濃鹽酸，將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙靠近試管口，若試紙變藍(lán)，則說明有Cl2生成，同時(shí)說明氧化性FeO42-＞Cl2 溶液的酸堿性影響物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱

【解析】

利用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制得氯氣，將氯氣通過飽和氯化鈉溶液除去氯化氫，純凈的氯氣通入含有Fe(OH)3的KOH溶液中，制備高效水處理劑高鐵酸鉀（K2FeO4），用氫氧化鈉溶液處理尾氣，防止多余的氯氣排放到空氣中引起污染，據(jù)此分析。

利用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制得氯氣，將氯氣通過飽和氯化鈉溶液除去氯化氫，純凈的氯氣通入含有Fe(OH)3的KOH溶液中，制備高效水處理劑高鐵酸鉀（K2FeO4），用氫氧化鈉溶液處理尾氣，防止多余的氯氣排放到空氣中引起污染。

(1)裝置A用于制取氯氣，其中使用恒壓漏斗的原因是防止因反應(yīng)過于劇烈而使液體無法滴落；

(2)為防止裝置C中K2FeO4分解，可以采取的措施是將裝置C置于冰水浴中和KOH應(yīng)過量（或減緩?fù)ㄈ肼葰獾乃俾实龋��?/span>

(3)裝置C中利用氯氣在堿性條件下將氫氧化鐵氧化生成K2FeO4，反應(yīng)的離子方程式為3Cl2＋2Fe(OH)3＋10OH－=2FeO42-＋6Cl－＋8H2O；

(4)用一定量的K2FeO4處理飲用水，K2FeO4與水發(fā)生反應(yīng)生成的Fe(OH)3具有催化作用，t1 s～t2 s內(nèi)，O2的體積迅速增大；

(5)驗(yàn)證酸性條件下氧化性FeO42-＞Cl2的實(shí)驗(yàn)方案為：取少量K2FeO4固體于試管中，向其中滴加少量濃鹽酸，將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙靠近試管口，若試紙變藍(lán)，則說明有Cl2生成，同時(shí)說明氧化性FeO42-＞Cl2；

(6)根據(jù)K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)得出：氧化性Cl2＞FeO42-，而第(5)小題實(shí)驗(yàn)表明，溶液的酸堿性影響物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱，在不同的酸堿性環(huán)境中，Cl2和FeO42-的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反。