1、【2018年北京】实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。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。(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________(锰被还原为M
2)。②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。_______③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl22FeOH310KOH(2)探究K2FeO4的性质①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl而产生Cl2,设计以下方案:方案Ⅰ取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。i.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl氧化,还可能由________________产生(用方程式表示)。ii.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl。用KOH溶液洗涤的目的是________________。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2________FeO2,而方案Ⅱ实验表明,Cl2和4(填“>”或“<”)FeO24的氧化性强弱关系相反,原因是________________。③资料表明,酸性溶液中的氧化性FeO24>M
O4,验证实验如下:将溶液b滴入M
SO4和足量H2SO4
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2K2FeO46KCl8H2O,另外还有________________。
方案Ⅱ
f的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性FeO24>M
O4。若能,请说明理由;若不
能,进一步设计实验方案。理由或方案:________________。
【答案】2KM
O416HClCl22OH
2M
Cl22KCl5Cl2↑8H2O4FeO4220H4Fe33O2↑10H2O排除ClO的干扰溶液的
ClClOH2OFe3
酸碱性不同若能,理由:FeO42在过量酸的作用下完全转化为Fe3和O2,溶液浅紫色一定是M
O4的颜色(若不能,方案:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)
II产生Cl2还可能是ClOCl2HCl2↑H2O,即KClO的存在干扰判断;K2FeO4微溶于KOH溶液,用KOH洗涤除去KClO、排除ClO的干扰,同时保持K2FeO4稳定存在。②根据同一反应中,氧化性:氧化剂氧化产物。对比两个反应的异同,制备反应在碱性条件下,方案II在酸性条件下,说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。③判断的依据是否排除FeO42的颜色对实验结论的干扰。详解:(1)①A为氯气发生装置,KM
O4与浓盐酸反应时,锰被还原为M
2,浓盐酸被氧化成Cl2,KM
O4与浓盐酸反应生成KCr