题目内容
【题目】高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。某实验小组釆用如图装置制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质用途。
Ⅰ.制备K2FeO4(夹持、加热等装置略)
(1)B中所用试剂为______________________。
(2)C中反应为放热反应，而反应温度须控制在0~8℃，可使用的控温方法为___________，充分反应后得到紫色固体，反应方程式为___________。反应中KOH必须过量的原因是___________。
(3)C中混合物经过滤、洗涤、干燥，得纯浄髙铁酸钾晶体，洗涤时洗涤剂可选用___________。
a.冰水 b.KOH溶液 c.异丙醇
Ⅱ.探究K2FeO4的性质
(4)K2FeO4可以将废水中的CN－氧化为CNO－，实验表明，pH=9时CN－去除效果最佳。配平反应离子方程式：____FeO42－+____CN－+____H2O→____Fe(OH)3↓+____CNO－+___OH－。
现处理含CN－离子浓度为13mg/L的废水1m3，至少需要K2FeO4___________g。
(5)资料表明，酸性溶液中氧化性FeO42－>MnO4－。验证实验：将少K2FeO4溶解在过量KOH溶液中，溶液呈浅紫色，取该溶液滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中，振荡，溶液颜色仍然呈浅紫色。请设计实验证明最后所得浅紫色溶液中含有MnO4－___________。
【答案】饱和食盐水 冰水浴或冷水浴 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH
2K2FeO4+6KCl+8H2O 保持溶液碱性，防止K2FeO4变质 c 2 3 5 2 3 4 66 向最后的浅紫色溶液中滴加过量稀H2SO4，振荡，溶液浅紫色未褪去。
【解析】
本小题是实验探究题。
（1）由于盐酸具有挥发性，所得Cl2中混有HCl和H2O(g)，HCl会消耗Fe(OH)3、KOH，应用饱和食盐水除去HCl，B中所用试剂为饱和食盐水。
（2）C中反应为放热反应，而反应温度须控制在0~8℃，可使用的控温方法为冰水浴或冷水浴；充分反应后得到紫色物质为K2FeO4，则反应方程式为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O；因为K2FeO4微溶于KOH，难溶于有机溶剂，具有强氧化性在酸性或中性溶液中紫色快速褪去并产生氧气，在碱性溶液中较稳定，所以反应中KOH必须过量。（3）因为K2FeO4微溶于KOH，难溶于有机溶剂，C中混合物经过滤、洗涤、干燥，得到纯浄高铁酸钾晶体，洗涤时洗涤剂可选异丙醇。
（4）K2FeO4可以将废水中的CN－氧化为CNO－，反应过程中FeO42－中铁元素价态由+6价降低到+3价生成Fe(OH)3，CN－中碳元素价态由+2价升高到+4价生成CNO－，根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平离子方程式，离子方程式为：2FeO42－+3CN－+5H2O=2Fe(OH)3↓+3CNO－+4OH－。
（5）根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2，最后溶液中不存在K2FeO4，溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO4－的颜色。
（1）由于盐酸具有挥发性，所得Cl2中混有HCl和H2O(g)，HCl会消耗Fe(OH)3、KOH，应用饱和食盐水除去HCl，B中所用试剂为饱和食盐水。本小题答案为：饱和食盐水。
（2）C中反应为放热反应，而反应温度须控制在0~8℃，可使用的控温方法为冰水浴或冷水浴；充分反应后得到紫色物质为K2FeO4，则反应方程式为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O；因为K2FeO4微溶于KOH，难溶于有机溶剂，具有强氧化性在酸性或中性溶液中紫色快速褪去并产生氧气，在碱性溶液中较稳定，所以反应中KOH必须过量。本小题答案为：冰水浴或冷水浴；3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O；保持溶液碱性，防止K2FeO4变质。
（3）因为K2FeO4微溶于KOH，难溶于有机溶剂，C中混合物经过滤、洗涤、干燥，得到纯浄高铁酸钾晶体，洗涤时洗涤剂可选异丙醇。 本小题答案为：c。
（4）K2FeO4可以将废水中的CN－氧化为CNO－，反应过程中FeO42－中铁元素价态由+6价降低到+3价生成Fe(OH)3，CN－中碳元素价态由+2价升高到+4价生成CNO－，根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平离子方程式，离子方程式为：2FeO42－+3CN－+5H2O=2Fe(OH)3↓+3CNO－+4OH－。本小题答案为：2 3 5 2 3 4。
（5）根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2，最后溶液中不存在K2FeO4，溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO4－的颜色。本小题答案为：向最后的浅紫色溶液中滴加过量稀H2SO4，振荡，溶液浅紫色未褪去。
