[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。

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 普通漏斗在强碱条件下易被腐蚀

②乙醇挥发时带走水分，防止K2FeO4与水反应

【解析】

试题分析：（1）装置A是用来制备氯气的，其中发生反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl＝2HCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。

（2）氯气经过除杂后进入C装置，因此C中KOH溶液的作用是和Cl2反应制备KClO。

（3）为了将反应温度控制在0～5℃下进行，在不改变KOH溶液浓度的前提下，可以将装置C加冰水冷却。

（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，根据原子守恒可判断反应中还有硝酸钾、氯化钾和水生成，因此该反应的化学方程式为2Fe(NO3)3 + 3KClO +10KOH = 2K2FeO4 +3KCl + 6KNO3+5H2O；如果铁离子过量，则生成的K2FeO4在Fe3+催化作用下会发生分解

，所以该操作不能将KClO饱和溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中。

（5）①氢氧化铁不溶于水，高铁酸钾微溶于氢氧化钾，因此第一次和第二次过滤得到的固体分别对应的分别是Fe(OH)3、K2FeO4。由于普通漏斗在强碱条件下易被腐蚀，所以过滤时不用普通漏斗而采用砂芯漏斗。

②由于乙醇挥发时带走水分，可防止K2FeO4与水反应，因此晶体用乙醇洗涤。

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