题目内容

13．高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．其生产工艺如图：

（1）反应①应在温度较低的情况下进行．因在温度较高时KOH 与Cl2 反应生成的是KClO3．那么在温度较高时KOH 与Cl2反应转移5mol电子时，消耗氯气3mol．
（2）在反应液I中加入KOH固体的目的是ac（填编号）．
a．与反应液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
b．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
c．为下一步反应提供碱性的环境
d．使KClO3转化为 KClO
（3）从溶液II中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．
（4）如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净用试管取少量最后一次的洗涤液，加入硝酸银溶液，无白色沉淀则已被洗净．
（5）高铁酸钾（K2FeO4）作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，其离子反应是：4FeO42?+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-
完成并配平上述反应的离子方程式．

分析 （1）根据题目信息，在温度较高时KOH 与Cl2反应方程式为6KOH+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO3+5KCl+3H2O，根据反应中电子转移数目计算氯气的物质的量；
（2）根据生产工艺流程图，第①步氯气过量，第③步需要碱性条件，在温度较高时KOH 与Cl2 反应生成的是KClO3，氧化还原反应中化合价有升有降；
（3）根据题目信息、氧化还原反应中化合价发生变化确定产物以及电子得失守恒和质量守恒来配平；
（4）检验最后一次的洗涤中无Cl-即可
（5）根据氧化还原反应电子得失守恒配平．

解答 解：（1）在温度较高时KOH 与Cl2反应方程式为6KOH+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO3+5KCl+3H2O，在该反应中Cl2既是氧化剂又是还原剂，每3摩尔氯气反应可以转移5mol电子，所以反应转移5mol电子时，消耗的氯气是3mol，
故答案为：3；
（2）a、根据生产工艺流程图，第①步氯气过量，加入KOH固体后会继续反应生成KClO，故A正确；
b、因温度较高时KOH 与Cl2 反应生成的是KClO3，而不是KClO，故B错误；
c、第③步需要碱性条件，所以碱要过量，故C正确；
d、KClO3转化为 KClO，化合价只降不升，故D错误；
故选：ac；
（3）据题目信息和氧化还原反应中化合价发生变化确定找出反应物：Fe3+、ClO-，生成物：FeO42-、Cl-，根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，
故答案为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
（4）因只要检验最后一次的洗涤中无Cl-，即可证明K2FeO4晶体已经洗涤干净，
故答案为：用试管取少量最后一次的洗涤液，加入硝酸银溶液，无白色沉淀则已被洗净；
（5）根据电子得失守恒和质量守恒来配平，可得4FeO42-+10H2O═4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-，故答案为：4；10；4；3；8OH-．

点评 本题结合高铁酸钾（K2FeO4）的制备主要考查了氧化还原反应的知识、离子的检验等，培养了学生运用知识的能力．

练习册系列答案
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A．①B．②C．①②D．③④
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根据上述实验现象回答：
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请回答下列问题：
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18．咖啡酸是一种在医学上具有较广泛的作用的医药中间体和原料药．

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（5）环己酮 与化合物Ⅱ也能发生反应①的反应，则其生成含羧基的化合物的结构简式为．
5．C11H16的苯的同系物中，经分析分子中除苯环外不含他环状结构，还含有两个-CH3，两个-CH2-，一个-CH-，它的可能结构有（　　）
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2．A～G为中学常见的化合物，它们之间有如图1所示的转化关系（反应条件及部分产物已略去）．A是绿色固体，含H、C、O、Cu四种元素．常温下D为无色无味气体，B为黑色粉末，E能发生银镜反应．
请回答：

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②向装置中鼓入空气的目的是将A分解产生的水蒸气送入盛有浓硫酸的洗气瓶中；丙装置中药品的名称为无水硫酸铜，实验时，该药品未见明显变化，证明A分解产生的水蒸气全部被浓硫酸吸收；
③如何判断A已完全分解？连续两次加热、鼓气、冷却，称量甲装置的质量，质量差不超过0.1 g，证明A分解完全
④更精确的测定得出如下数据：A受热后完全分解，固体由8.0g变为6.0g，装置乙增重0.90g．写出A的化学式（表示为碱式盐）：Cu3（OH）4CO3或CuCO3•2Cu（OH）2．
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（3）M的同分异构体Q是饱和二元羧酸，则Q的结构简式为（只写一种）
（4）已知-CH2CN$→_{△}^{NaOH水溶液}$-CH2COONa+NH3，E经五步转成变成M的合成反应流程为：


①E→G的化学反应类型为取代反应，G→H的化学反应方程式为
②J→L的离子方程式为
③已知：-C（CH）3$\stackrel{自动失水}{→}$-COOH+H2O，E经三步转变成M的合成反应流程为（实例如图1）；第二步反应试剂及条件限用NaOH水溶液、加热）

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