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【题目】某研究性学习小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。查阅文献,得到以下资料: 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。

Ⅰ.制备 K2FeO4(夹持装置略)。

1A 为氯气的实验室发生装置。A 中反应方程式是______(锰被还原为 Mn2+)。若反应中有 0.5molCl2产生,则电子转移的数目为______。工业制氯气的反应方程式为______

2)装置 B 中盛放的试剂是______,简述该装置在制备高铁酸钾中的作用______

3C 中得到紫色固体和溶液。C Cl2发生的反应有:3Cl2+2FeOH3+10KOH→2K2FeO4+6KCl+8H2O,根据该反应方程式得出:碱性条件下,氧化性 Cl2______FeO42-(填)。另外C中还可能发生其他反应,请用离子方程式表示______

Ⅱ.探究 K2FeO4 的性质

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。请简述 K2FeO4的净水原理。______

【答案】2KMnO4+16HCl()=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O NA 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2 饱和食盐水 除去HCl气体,避免影响K2FeO4的制备 > Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O K2FeO4在中性溶液中快速产生氧气,生成氢氧化铁吸附泥浆,沉降下来,达到净水的目的

【解析】

由制备实验装置可知,A中发生2KMnO4+16HCl()=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2OB中饱和食盐水除去氯气中的HClC中发生3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,且C中可能发生Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2ODNaOH溶液可吸收尾气,以此来解答。

1A中反应方程式是2KMnO4+16HCl()=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,若反应中有0.5molCl2产生,则电子转移的数目为0.5mol×2×(1-0)×NA=NA,工业制氯气的反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2

故答案为:2KMnO4+16HCl()=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2ONA2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2

2)装置B中盛放的试剂是饱和食盐水,该装置在制备高铁酸钾中的作用为除去HCl气体,避免影响K2FeO4的制备,

故答案为:饱和食盐水;除去HCl气体,避免影响K2FeO4的制备;

3Cl元素的化合价降低,Fe元素的化合价升高,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知碱性条件下,氧化性Cl2>FeO42-C中还可能发生氯气与KOH反应,用离子方程式表示为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

故答案为:>Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

4)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,可知K2FeO4的净水原理为K2FeO4在中性溶液中快速产生氧气,生成氢氧化铁吸附泥浆,沉降下来,达到净水的目的,

故答案为:K2FeO4在中性溶液中快速产生氧气,生成氢氧化铁吸附泥浆,沉降下来,达到净水的目的。

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