[题目]高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色高效水处理剂.某学习小组用下图所示装置制备KClO溶液.并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备K2FeO4.查阅资料知K2FeO4的部分性质如下:①可溶于水.微溶于浓KOH溶液,②在0℃-5℃.强碱性溶液中比较稳定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下.能与水反应生成Fe(OH)3� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】高铁酸钾（K2FeO4）是一种绿色高效水处理剂。某学习小组用下图所示装置（夹持仪器已略去）制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备K2FeO4。

查阅资料知K2FeO4的部分性质如下：①可溶于水、微溶于浓KOH溶液；②在0℃～5℃、强碱性溶液中比较稳定；③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解；④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2。请回答下列问题：

（1）装置A中发生反应的化学方程式为。

（2）仪器C和D中都盛有KOH溶液，其中C中KOH溶液的作用是。

（3）Cl2与KOH的浓溶液在较高温度下反应生成KClO3。为保证反应生成KClO，需要将反应温度控制在0～5℃下进行，在不改变KOH溶液浓度的前提下，实验中可以采取的措施是。

（4）在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中即可制取K2FeO4，写出该反应的化学方程式；该操作不能将KClO饱和溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中，其原因是。

（5）制得的粗产品中含有Fe(OH)3、KCl等杂质。提纯方案：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol/LKOH溶液中，用砂芯漏斗（硬质高硼玻璃）过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥。

①第一次和第二次过滤得到的固体分别对应的是（填化学式）、，过滤时不用普通漏斗而采用砂芯漏斗的原因是(用离子方程式说明) 。

②晶体用乙醇洗涤的原因是。

【答案】（1）2KMnO4+16HCl＝2HCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O（2）和Cl2反应制备KClO

（3）装置C加冰水冷却

（4）2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH＝2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O

生成的K2FeO4在Fe3+催化作用下会发生分解

（5）①Fe(OH)3 K2FeO4 SiO2+OH-=SiO32-+H2O②乙醇挥发时带走水分，防止K2FeO4与水反应

【解析】

试题分析：（1）KMnO4具有强氧化性，把盐酸中Cl－氧化成Cl2，反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl＝2HCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；

（2）通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备K2FeO4，所以C中KOH溶液的作用是和Cl2反应制备KClO ；

（3）Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3，制取KClO温度在0℃～5℃，装置C放在冰水浴中，防止盐酸的浪费，滴加浓盐酸时应缓慢滴加；

（4）根据原子守恒可知反应中还有氯化钾、硝酸钾和水生成，则反应的化学方程式为2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH＝2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O；由于高铁酸钾在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解，说明应把硝酸铁滴加到KClO中；

（5）①氢氧化铁不溶于水，所以第一次过滤得到的固体是氢氧化铁；由于高铁酸钾可溶于水、微溶于浓KOH溶液，所以第二次过滤得到的是高铁酸钾。由于二氧化硅能与强碱反应，所以过滤时不用普通漏斗而采用砂芯漏斗，反应的离子方程式为SiO2+OH-=SiO32-+H2O；

②乙醇挥发时带走水分，可防止K2FeO4与水反应，所以晶体用乙醇洗涤。

练习册系列答案

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A. ①④

B. ②④

C. ③④

D. ①③

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A. 因为液态氨气化时吸热，可用液态氨作制冷剂

B. 用铝制容器盛放浓硝酸，是因为铝和浓硝酸不反应

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（1）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2+3H22NH3。该可逆反应达到平衡的标志是________________。

A．3v(H2)正=2v(NH3)逆

B．单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2

C．容器内的总压强不再随时间而变化

D．混合气体的密度不再随时间变化

E．a molN≡N键断裂的同时，有6amolN—H键断裂

F．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2

（2）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在一定温度压强下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

反应时间/min	0	5	10	15	20	25	30
压强/MPa	16.80	14.78	13.86	13.27	12.85	12.60	12.60

则从反应开始到25min时，以N2表示的平均反应速率= ；该温度下平衡常数K= ；

（3）利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=－99kJ·mol－1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=－58 kJ·mol－1

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H

图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线是；反应③的△H= kJ·mol－1。

（4）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率α(CO)与温度和压强的关系如图2所示。图中的压强p1、p2、p3由大到小的顺序为；α(CO)随温度升高而减小，其原因是。

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A. 断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H＋＋2Cl－Cl2↑＋H2↑

B. 断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红

C. 断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl2＋2e－=2Cl－

D. 断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极

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实验序号	甲针筒内物质	乙针筒内物质	乙针筒里的现象
A	HCl	AgNO3溶液	产生白色沉淀
B	NH3	FeCl3溶液	出现红褐色沉淀
C	SO2	BaCl2	产生白色沉淀
D	Cl2	紫色石蕊溶液	先变红后褪色