問題詳情:
實驗小組製備高鐵*鉀(K2FeO4)並探究其*質。
資料:K2FeO4為紫*固體,微溶於KOH溶液;具有強氧化*,在**或中*溶液中快速產生O2,在鹼*溶液中較穩定。
Ⅰ 製備K2FeO4(夾持裝置略)
(1)A的作用_____________
(2)在答題紙上將除雜裝置B補充完整並標明所用試劑:________
(3)在C中得到紫*固體的化學方程式為:______________
Ⅱ探究K2FeO4的*質:取C中紫*溶液,加入稀硫*,產生氣體和溶液a。為*是否K2FeO4氧化了Cl-而產生Cl2,設計以下方案:
方案Ⅰ | 取少量a,滴加KSCN溶液至過量,溶液呈紅* |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶解,得到紫*溶液b,取少量b,滴加鹽*,有Cl2產生 |
(4)由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有_____離子,但該離子的產生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化,還可能由_______產生(用離子方程式表示)。
(5)根據方案Ⅱ得出:氧化*Cl2________FeO42- (填“>”或“<”),而K2FeO4的製備實驗實驗表明,Cl2和FeO42-的氧化*強弱關係相反,原因是______。
【回答】
*氣發生裝置 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O Fe3+ 4FeO42-+20H+==4Fe3++3O2↑+10H2O < 溶液*鹼*不同
【解析】
(1)濃鹽*和KMnO4混合可生成*氣;
(2)裝置B為除雜裝置,反應使用濃鹽*,濃鹽*會揮發產生HCl,使得產生的Cl2中混有HCl,需要除去HCl,可將混合氣體通過飽和食鹽水達到除雜的目的;
(3)C中得到紫*固體和溶液,紫*的為K2FeO4,在鹼*條件下,Cl2可以氧化Fe(OH)3製取K2FeO4,結合守恆法寫出發生反應的化學方程式;
(4)方案I中加入KSCN溶液至過量,溶液呈紅*,説明反應產生Fe3+,但該離子的產生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化,注意K2FeO4在鹼*溶液中穩定,**溶液中快速產生O2,自身轉化為Fe3+;
(5)Fe(OH)3在鹼*條件下被Cl2氧化為FeO42-,可以説明Cl2的氧化*大於FeO42-,而方案Ⅱ實驗表明,Cl2和FeO42-的氧化*強弱關係相反,方案Ⅱ是FeO42-在**條件下氧化Cl-生成Cl2,注意兩種反應體系所處*鹼*介質不一樣。
【詳解】
(1)濃鹽*和KMnO4混合可生成*氣,則A裝置的作用是*氣發生裝置;
(2)裝置B為除雜裝置,反應使用濃鹽*,濃鹽*會揮發產生HCl,使得產生的Cl2中混有HCl,需要除去HCl,可將混合氣體通過飽和食鹽水達到除雜的目的,所以裝置B應為;
(3)C中得到紫*固體和溶液,紫*的為K2FeO4,在鹼*條件下,Cl2可以氧化Fe(OH)3製取K2FeO4,發生反應的化學方程式為3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O;
(4)方案I中加入KSCN溶液至過量,溶液呈紅*,説明反應產生Fe3+,但該離子的產生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化,注意K2FeO4在鹼*溶液中穩定,**溶液中快速產生O2,自身轉化為Fe3+,發生反應為:4FeO42-+20H+═4Fe3++3O2↑+10H2O;
(5)Fe(OH)3在鹼*條件下被Cl2氧化為FeO42-,可以説明Cl2的氧化*大於FeO42-,而方案Ⅱ實驗表明,Cl2和FeO42-的氧化*強弱關係相反,方案Ⅱ是FeO42-在**條件下氧化Cl-生成Cl2,兩種反應體系所處*鹼*介質不一樣,所以可以説明溶液*鹼*會影響粒子氧化*的強弱。
知識點:鐵和鐵的化合物
題型:實驗,探究題