题目内容
Cl2是一种常用的自来水消毒剂，高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出．Ⅰ：如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持设备已略）．
（1）写出A中发生的离子反应方程式：
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
| ||
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
．
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（2）装置B中饱和食盐水的作用是
除去Cl2中的HCl
除去Cl2中的HCl
；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升
锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升
．（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入
d
d
．| a | b | c | d | |
| Ⅰ | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 | 湿润的有色布条 | 湿润的有色布条 |
| Ⅱ | 碱石灰 | 硅胶 | 浓硫酸 | 无水氯化钙 |
| Ⅲ | 湿润的有色布条 | 湿润的有色布条 | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 |
①该反应中的氧化剂是
Na2O2
Na2O2
，还原剂是Na2O2和FeSO4
Na2O2和FeSO4
，每生成1mol Na2FeO4转移5NA
5NA
个电子．②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用
高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒；消毒过程中自身被还原为Fe3+，Fe3+水解生成Fe（OH）3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降
高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒；消毒过程中自身被还原为Fe3+，Fe3+水解生成Fe（OH）3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降
，（2）湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的反应体系中有六种数粒：Fe（OH）3、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O．写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：
2Fe（OH）3+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O
2Fe（OH）3+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O
．分析：Ⅰ．（1）加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气；
（2）氯化氢极易溶于氯化钠溶液，但氯气不易溶于氯化钠溶液；气体压强增大易导致液面上升；
（3）验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性；
II（1）①2FeSO4+6Na2O2═2NaFeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe、O元素的化合价升高，O元素的化合价降低，由化合价的变化计算转移的电子数；
②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解；
（2）①湿法制备高铁酸钾（K2FeO4），结合物质的性质可知，氢氧化铁被氧化．
（2）氯化氢极易溶于氯化钠溶液，但氯气不易溶于氯化钠溶液；气体压强增大易导致液面上升；
（3）验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性；
II（1）①2FeSO4+6Na2O2═2NaFeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe、O元素的化合价升高，O元素的化合价降低，由化合价的变化计算转移的电子数；
②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解；
（2）①湿法制备高铁酸钾（K2FeO4），结合物质的性质可知，氢氧化铁被氧化．
解答：解：Ⅰ．（1）加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气，离子反应方程式为：
MnO2+4H++2 Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O，
故答案为：MnO2+4H++2 Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）反应过程中氯化氢和水蒸气是氯气中 的杂质，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的，压强增大，锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，
故答案为：除去Cl2中的HCl； 锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，选项中abc的Ⅱ中都是干燥剂，再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性，所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，故选d；
Ⅱ．（1）①2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe、O元素的化合价升高，O元素的化合价降低，则氧化剂为Na2O2，还原剂为FeSO4，由降低O元素可知每生成1mo1Na2FeO4转移的电子数为1mol×5×（2-1）=5mol，则转移电子数为5NA，故答案为：Na2O2；FeSO4和Na2O2；5NA；
②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性能吸附除去水中的悬浮杂质，
故答案为：高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒；消毒过程中自身被还原为Fe3+，Fe3+水解生成Fe（OH）3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降；
（2）湿法制备高铁酸钾（K2FeO4），结合物质的性质可知，氢氧化铁被氧化，该离子反应为2Fe（OH）3+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O，
故答案为：2Fe（OH）3+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O．
MnO2+4H++2 Cl-
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故答案为：MnO2+4H++2 Cl-
| ||
（2）反应过程中氯化氢和水蒸气是氯气中 的杂质，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的，压强增大，锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，
故答案为：除去Cl2中的HCl； 锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，选项中abc的Ⅱ中都是干燥剂，再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性，所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，故选d；
Ⅱ．（1）①2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe、O元素的化合价升高，O元素的化合价降低，则氧化剂为Na2O2，还原剂为FeSO4，由降低O元素可知每生成1mo1Na2FeO4转移的电子数为1mol×5×（2-1）=5mol，则转移电子数为5NA，故答案为：Na2O2；FeSO4和Na2O2；5NA；
②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性能吸附除去水中的悬浮杂质，
故答案为：高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒；消毒过程中自身被还原为Fe3+，Fe3+水解生成Fe（OH）3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降；
（2）湿法制备高铁酸钾（K2FeO4），结合物质的性质可知，氢氧化铁被氧化，该离子反应为2Fe（OH）3+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O，
故答案为：2Fe（OH）3+3C1O-+4OH-═2FeO42-+3C1-+5H2O．
点评：本题考查了氯气的制取、干燥和检验及氧化还原反应，明确信息及物质的性质来确定反应物与生成物是解答本题的关键，并熟悉该反应中元素的化合价来解答即可，题目难度中等．
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