Question

【题目】实验室用下图所示装置制备KClO溶液，再用KClO溶液与KOH、Fe（NO3）3溶液反应制备高效净水剂K2FeO4。

已知：Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO，在较高温度下则生成KClO3；K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液，在0℃～5℃的强碱性溶液中较稳定。

回答下列问题：

（1）仪器a的名称___________，装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是______________________。

（2）装置B吸收的气体是____________（写化学式），装置D的作用是____________________。

（3）装置C中得到足量KClO后，将三颈瓶上的导管取下，依次加入KOH溶液、Fe（NO3）3溶液，控制水浴温度为25℃，搅拌1.5 h，溶液变为紫红色（含K2FeO4），反应的离子方程式为____________________。再加入饱和KOH溶液，析出紫黑色晶体，过滤，得到K2FeO4粗产品。

（4）K2FeO4粗产品含有Fe（OH）3、KCl等杂质，其提纯方法为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L-1KOH溶液中，过滤，将盛有滤液的烧杯置于冰水浴中，向其中加入________________，搅拌、静置、过滤，用乙醇洗涤固体2～3次，最后将固体放在真空干燥箱中干燥。

（5）测定K2FeO4产品纯度。称取K2FeO4产品0.2100 g于烧杯中，加入足量的强碱性亚铬酸盐溶液，反应后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性，配成250 mL溶液，取出25.00 mL放入锥形瓶，用0.01000 mol·L-1的（NH4）2Fe（SO4）2溶液滴定至终点，重复操作2次，平均消耗标准溶液30.00 mL[已知：Cr（OH）4-+FeO42-=Fe（OH）3↓+CrO42-+OH-，2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++3Cr3++7H2O]。则K2FeO4产品的纯度为_________ %（保留1位小数）。

Answer 1

【答案】分液漏斗 防止Cl2与KOH生成KClO3 HCl 吸收Cl2，防止污染空气 3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 饱和KOH溶液 94.3%

【解析】

（1）仪器a为分液漏斗，装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是控制温度，防止副反应的发生；

（2）装置B是除去氯气中的氯化氢，装置D的作用是为了吸收尾气；

（3）装置C中的KClO，加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液，控制水浴温度为25℃，搅拌1.5 h，生成K2FeO4、KCl和H2O；

（4）题中信息强调“K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液”，所以向其中加入浓KOH溶液；

（5）建立反应的关系式为：2FeO42-——2CrO42-——Cr2O72-——6Fe2+，代入数据便可求出K2FeO4产品的纯度。

（1）仪器a为分液漏斗，装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是控制温度，防止Cl2与KOH生成KClO3。答案为：分液漏斗；防止Cl2与KOH生成KClO3；

（2）装置B是除去氯气中的氯化氢，装置D的作用是为了吸收尾气。答案为：HCl；吸收Cl2，防止污染空气；

（3）装置C中的KClO，加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液，控制水浴温度为25℃，搅拌1.5 h，生成K2FeO4、KCl和H2O，反应的离子方程式为：3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。答案为：3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；

（4）题中信息强调“K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液”，所以向其中加入饱和KOH溶液。答案为：饱和KOH溶液；

（5）建立反应的关系式为：2FeO42-——2CrO42-——Cr2O72-——6Fe2+

n(FeO42-) 0.01000 mol·L-1×0.03L×

便可求出n(FeO42-)=0.001mol，K2FeO4产品的纯度为=94.3%。答案为：94.3%。