Question

【题目】高铁酸钾（K2FeO4）是一种绿色高效水处理剂．某学习小组用图所示装置（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溶于水、微溶于浓KOH溶液

②在0℃～5℃、强碱性溶液中比较稳定

③Fe3+和Fe（OH）3催化作用下发生分解

④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）仪器C和D中都盛有KOH溶液，其中C中KOH溶液的作用是__．

（2）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__．

（3）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__．

（4）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3mol/L KOH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．

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）__．

Answer 1

【答案】 与氯气反应制得次氯酸钾，作氧化剂 缓慢滴加盐酸、装置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】根据实验装置图可知，A装置利用高锰酸钾与盐酸反应制Cl2，Cl2中有挥发出的来的HCl气体，所以B装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl，装置C中Cl2与KOH溶液应制得KClO，装置D作用是处理未反应玩的Cl2。

（1）装置C中用氯气与氢氧化钾溶液应制得次氯酸钾，作氧化剂。

故答案为：与氯气反应制得次氯酸钾，作氧化剂；

（2）Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3，制取KClO温度反应在0℃～5℃，装置C应放在冰水浴中，缓慢滴加盐酸，减慢生成氯气的速率。

故答案为：缓慢滴加盐酸、装置C用冰水浴中；

（3）将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中即可制取K2FeO4，K2FeO4则为氧化产物，KClO被还原KCl，反应方程式为：2Fe（NO3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O；

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

（4）将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol/L KOH溶液中，由于Fe(OH)3难溶于水，溶于水，所以第一次用砂芯漏斗过滤，可得到的固体Fe(OH)3，而K2FeO4可在滤液中。将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和的KOH溶液，题目已知K2FeO4微溶于浓KOH溶液，所以析出K2FeO4晶体，则第二次用砂芯漏斗过滤，得到K2FeO4晶体；普通漏斗成分为SiO2，易与KOH反应，离子方程式为：SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O。

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