Question

【题目】已知高铁酸钠（Na2FeO4）是一种绿色消毒净水剂，只在碱性环境中稳定存在。下列是通过次氧酸钠氧化法制备高铁酸钠并探究其性质的实验，步骤如下：

I.制备高铁酸钠（Na2FeO4）

（1）制备NaClO溶液

已知：3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O

①如何检查装置B的气密性？____________________________________________。

②实验室制取Cl2的化学方程式是_______________________,利用如图所给的装置组装成制备NaClO的正确连接顺序是________（填字母），其中装置E的作用是________（填序号）。

a.混合气体 b.除去氯气中的氯化氢 c.干燥气体 d.观察气体的通入速率

③为了防止产生NaClO3，除搅拌和混入N2稀释外，还应采取的操作是__________________。

（2）制备Na2FeO4：将Fe(NO3)2溶液加入到NaOH与NaClO的混合溶液中，其反应的离子方程式是___________________________________。

II.高铁酸钠（Na2FeO4）具有强氧化性，某实验小组的同学对于高铁酸钠消毒后铁元素的存在形式展开如下探究：

【提出猜想】：猜想1：全部为Fe2+ 猜想2：全部为Fe3+ 猜想3： Fe2+和Fe3+都有

【设计实验】：

（1）证明溶液中只含有Fe2+的实验操作是_________________________________。

（2）某实验小组将消毒后的溶液分在两支试管中，进行如下实验：

步骤一：向试管1中加入K3[Fe(CN)6]溶液，现象是__________，所以溶液中不存在Fe2+；

步骤二：向试管2中滴入KSCN溶液，溶液变成血红色，所以溶液中存在Fe3+。

【实验结论】：高铁酸钠消毒后溶液中只存在Fe3+。

（3）小明同学认为上述实验结论不够严谨，原因是___________________________________。

Answer 1

【答案】 关闭K，,向分液漏斗中加入水，一段时间后水不能顺利流下（或关闭分液漏斗，将导管放在水槽中，稍微加热，导管口产生气泡，停止加热，导管中形成稳定的水柱） MnO2+4HC1(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O E→A→D abd 将A放在冷水中 2Fe3++ 3C1O-+ 10OH-==2FeO42-+ 3Cl-+5H2O 向溶液中先加入KSCN溶液，无明显现象，再通入C12/H2O2，出现血红色 不出现蓝色沉淀 溶液中或空气中含有氧气，将Fe2+氧化为Fe3+

【解析】I.（1）①装置B中含有分液漏斗，则检验气密性的方法是：关闭K，向分液漏斗中加入水，一段时间后水不能顺利流下（或关闭分液漏斗，将导管放在水槽中，稍微加热，导管口产生气泡，停止加热，导管中形成稳定的水柱）；②实验室制取Cl2的化学方程式是MnO2+4HC1(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O；生成的氯气中含有氯化氢需要利用饱和食盐水除去，最后还需要尾气处理，则正确的连接顺序是E→A→D；通过装置E不仅可以除去氯气在的氯化氢，还可以充分混合气气体，同时可以通过观察气泡的快慢调节气体的通入速率，答案选abd；③由于氯气和氢氧化钠溶液反应时还可能发生3C12+6NaOH5NaC1+NaC1O3+3H2O，因此为防止温度较高生成NaC1O3，要求反应温度较低，则应将A置于冷（或冰）水浴中；（2）将Fe(NO3)2溶液加入到NaOH与NaClO的混合溶液中即可生成高铁酸钠，其反应的离子方程式是2Fe3++ 3C1O-+ 10OH-＝2FeO42-+ 3Cl-+5H2O；II.（1）亚铁离子具有还原性，证明溶液中只含有Fe2+的实验操作是向溶液中先加入KSCN溶液，无明显现象，再通入C12/H2O2，出现血红色。（2）亚铁离子能与K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀，因此向试管1中加入K3[Fe(CN)6]溶液，如果溶液中不存在Fe2+，则现象是不出现蓝色沉淀；（3）由于溶液中或空气中含有氧气，可将Fe2+氧化为Fe3+，因此上述实验结论不够严谨。