Question

3．用金属铁制备自来水的新型消毒、净水剂K₂FeO₄的流程如图：

请回答下列问题：
（1）操作Ⅰ所需要的仪器和用品：铁架台、玻璃仪器、试剂、滤纸（填一种实验物品）．
（2）反应①、②、③中没有涉及到的化学反应类型是B（填字母代号）；
A．化合反应  B．分解反应  C．置换反应  D．复分解反应
（3）请写出反应③的化学方程式：2Fe（OH）₂+H₂O₂=2Fe（OH）₃；
（4）上述制备流程涉及的物质中，铁元素的化合价有4种．

Answer 1

分析 （1）根据过滤的原理及操作过程进行分析；
（2）根据发生的反应及反应的特点，分析没有涉及到的反应类型；
（3）根据氢氧化亚铁和过氧化氢反应生成氢氧化铁沉淀进行分析；
（4）根据反应流程中涉及到的铁和铁的化合物进行分析．

解答 解：（1）过滤时需要的仪器和用品：铁架台、玻璃仪器、试剂、滤纸；
（2）由反应的流程可知，反应①是Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．是一种单质和化合物反应生成了另一种单质和化合物，属于置换反应；反应②是FeSO₄+2KOH=Fe（OH）₂↓+K₂SO₄，该反应是由两种化合物相互交化成分生成了两种新的化合物，属于复分解反应；反应③是2Fe（OH）₂+H₂O₂=2Fe（OH）₃．由两种物质生成了一种物质，属于化合反应．综合上述反应的类型可知，没有涉及的反应类型是分解反应，故选B；
（3）氢氧化亚铁和过氧化氢反应生成氢氧化铁沉淀，化学方程式为：2Fe（OH）₂+H₂O₂=2Fe（OH）₃；
（4）铁在单质铁中显示0价，在硫酸亚铁中显示+2价，在氢氧化铁中显示+3价，在K₂FeO₄中显示+6价，所以铁元素的化合价有4种．
故答案为：（1）滤纸；
（2）B；
（3）2Fe（OH）₂+H₂O₂=2Fe（OH）₃↓；
（4）4．

点评 本题给出了制取物质的反应流程图，对于这类题目，需要搞清楚每一步反应物、生成物，清楚工艺流程原理．再结合有关的知识分析解答有关的问题．