Question

高铁酸钾(K₂FeO₄)是一新型高效无毒的多功能水处理剂。资料：K₂FeO₄为紫色固体，微溶于KOH溶液，具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O₂，在碱性溶液中较稳定。

(1)制备K₂FeO₄

①写出A中发生反应的化学方程式______。

②除杂装置B中的试剂为____。

③C为制备K₂FeO₄装置，KOH溶液过量的原因是____。

④D为尾气处理装置，发生反应的离子方程式为____。

(2)探究K₂FeO₄的性质取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl₂。为证明K₂FeO₄能否氧化Cl⁻而产生Cl₂设计以下方案：

方案Ⅰ	取少量溶液a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色
方案Ⅱ	用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生

①由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有____。该离子的产生__(填“能”或“不能”)判断一定是由K₂FeO₄被Cl⁻还原而形成的。

②方案Ⅱ用KOH溶液洗涤的目的是____，方案Ⅱ得出氧化性：Cl₂ ___FeO₄²⁻(填“”或“”)。

Answer

2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O 饱和氯化钠溶液 K2FeO4微溶于KOH溶液，在碱性溶液中较稳定(或有利于生成K2FeO4) Cl2+2OH−＝Cl−+ClO−+H2O Fe3+ 不能 排除ClO−的干扰，防止干扰后续实验，同时减少K2FeO4晶体损失 ﹤

【解析】

(1)制备K2FeO4，由实验装置可知，A中浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，B中饱和食盐水可除去挥发的HCl，C中KOH、氢氧化铁、氯气反应生成K2FeO4，D中NaOH吸收尾气；

(2)①由方案I中溶液变红，可知含铁离子，可能为K2FeO4与酸反应生成；

②方案Ⅱ用KOH溶液洗涤，可除去干扰离子，且氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。

(1)①装置A为制取浓盐酸和高锰酸钾反应制取氯气，反应方程式为：2KMnO4 +16 HCl(浓)= 2MnCl2+ 5Cl2↑+ 2KCl + 8H2O；

②除杂装置B中的试剂为饱和氯化钠溶液；

③C为制备K2FeO4装置，KOH溶液过量的原因是K2FeO4微溶于KOH溶液，在碱性溶液中较稳定；

④D为尾气处理装置，发生反应的离子方程式为Cl2+2OH−＝Cl−+ClO−+H2O；

(2)①由方案I中溶液变红可知a中含有Fe3+，该离子的产生不能判断一定是由K2FeO4被Cl−还原而形成的，可能为K2FeO4与酸反应生成；

②方案Ⅱ用KOH溶液洗涤的目的是排除ClO−的干扰，防止干扰后续实验，同时减少K2FeO4晶体损失；氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，方案Ⅱ中K2FeO4将Cl−氧化生成Cl2，则氧化性：Cl2﹤FeO42−。