Question

【题目】高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液。K2FeO4具有强氧化性，在酸性或中性溶液中迅速产生O2，在碱性溶液中较稳定。某学习小组设计了下面的实验制备K2FeO2并探究其性质。

(一)K2FeO4的制备

该小组用下图所示装置制备K2FeO4(夹持装置略)。

(1)以上装置图中有一处明显的错误请你帮助指出来：___________。B中应盛装的试剂是___________。

(2)写出A中发生反应的离子方程式：___________。

(3)C中发生的反应有Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O，还有生成K2FeO4的反应。写出得到紫色固体K2FeO4的化学方程式：___________。

(二)性质探究

用KOH溶液充分洗涤C中所得固体得到固体物质K2FeO4。

(4)絮凝实验：甲同学取少量K2FeO4加入浑浊的泥浆水中，发现产生气体，搅拌，浑浊的泥浆水很快澄清。请结合方程式，说明K2FeO2的净水原理：___________。

(5)乙同学取少量K2FeO4，向其中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体。产生黄绿色气体的原因可能是____。

(6)丙同学取少量K2FeO4，向其中滴入MnSO4和适量H2SO4的混合溶液，振荡后溶液呈紫色，丙同学认为氧化性FeO42－>MnO4－。请你设计一个实验，验证丙同学的结论是否正确：___________。

Answer 1

【答案】D中没有出气导管 饱和氯化钠溶液 2MnO4-+16H++1OCl-=2Mn2++5Cl2↑+8H20 3Cl2+2Fe（OH）3+lOKOH =2K2Fe04 + 6KC1 + 8H2O K2FeO4与水发生反应 4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+302↑+80H-，产生的 Fe（OH）3胶体可以吸附水中悬浮的杂质使水澄清 K2FeO4有强氧化性，将Cl-氧化为氯气 取少量紫色溶液滴加过量稀H2S04，若溶液紫色不褪去，则丙同学的结论正确；若溶液紫色快速褪去，则丙同学的结论不正确

【解析】

（1）D中只有进气导管，没有出气导管；高锰酸钾与浓盐酸反应产生的氯气中混有较多的氯化氢气体，对C中的反应有不良影响，因此，B中应盛装的试剂是饱和氯化钠溶液。

（2）高锰酸钾与浓盐酸反应产生氯气、KCl、MnCl2和水，根据电子守恒和原子守恒配平，A中的反应化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H20。

（3）C中Fe（OH）3、KOH和氯气反应生成K2Fe04，铁元素从+3价升高为+6价，被氧化，因此氯气作氧化剂，其还原产物是氯化钾。

（4）甲同学取少量K2FeO4加入浑浊的泥浆水中，发现产生气体，搅拌，浑浊的泥浆水很快澄清，是因为K2FeO4与水发生反应 4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+302↑+80H-，产生的 Fe（OH）3胶体可以吸附水中悬浮的杂质使水澄清。

（5）K2FeO4有强氧化性，将Cl-氧化为氯气。

（6）取少量紫色溶液滴加过量稀H2S04，若溶液紫色不褪去，则丙同学的结论正确；若溶液紫色快速褪去，则丙同学的结论不正确。

（1）以上装置图中D中只有进气导管，没有出气导管；高锰酸钾与浓盐酸反应产生的氯气中混有较多的氯化氢气体，对C中的反应有不良影响，因此，B中应盛装的试剂是饱和氯化钠溶液，故答案为：D中没有出气导管；饱和氯化钠溶液。

（2）高锰酸钾与浓盐酸反应产生氯气、KCl、MnCl2和水，根据电子守恒和原子守恒配平，A中的反应化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H20，离子方程式为：2MnO4-+16H++1OCl-=2Mn2++5Cl2↑+8H20，故答案为：2MnO4-+16H++1OCl-=2Mn2++5Cl2↑+8H20。

（3）C中Fe（OH）3、KOH和氯气反应生成K2Fe04，铁元素从+3价升高为+6价，被氧化，因此氯气作氧化剂，其还原产物是氯化钾，化学方程式为：3Cl2+2Fe（OH）3+lOKOH =2K2Fe04 + 6KC1 + 8H2O，故答案为：3Cl2+2Fe（OH）3+lOKOH =2K2Fe04 + 6KC1 + 8H2O。

（4）甲同学取少量K2FeO4加入浑浊的泥浆水中，发现产生气体，搅拌，浑浊的泥浆水很快澄清，是因为K2FeO4与水发生反应 4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+302↑+80H-，产生的 Fe（OH）3胶体可以吸附水中悬浮的杂质使水澄清，故答案为：K2FeO4与水发生反应 4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+302↑+80H-，产生的 Fe（OH）3胶体可以吸附水中悬浮的杂质使水澄清。

（5）乙同学取少量K2FeO4，向其中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体。产生黄绿色气体的原因可能是K2FeO4有强氧化性，将Cl-氧化为氯气，故答案为：K2FeO4有强氧化性，将Cl-氧化为氯气。

（6）丙同学取少量K2FeO4，向其中滴入MnSO4和适量H2SO4的混合溶液，振荡后溶液呈紫色，说明生成了MnO4-，为了验证丙同学的想法是否正确，可以取少量紫色溶液滴加过量稀H2S04，若溶液紫色不褪去，则丙同学的结论正确；若溶液紫色快速褪去，则丙同学的结论不正确；故答案为：取少量紫色溶液滴加过量稀H2S04，若溶液紫色不褪去，则丙同学的结论正确；若溶液紫色快速褪去，则丙同学的结论不正确。