Question

15．高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種強氧化劑，可作為水處理劑或高容量電池材料．FeCl₃與KClO在強堿性條件下反應可制取K₂FeO₄．某學習小組的學生設計了如下裝置制取少量的K₂FeO₄，已知：FeCl₃的沸點為315℃．請根據要求回答下列問題：

（1）檢查裝置的氣密性后，應先點燃A（填“A”或“D”）處的酒精燈．
（2）C裝置中豎直玻璃管的作用是防堵塞．
（3）從D裝置通過導管進入E裝置的物質是FeCl₃和Cl₂．
（4）E中可能發生多個反應，其中一個為Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；制備K₂FeO₄的離子方程式為2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
（5）簡述K₂FeO₄作為水處理劑的優點：既作消毒劑，又作凈水劑．

Answer 1

分析 A裝置制氯氣，B裝置除氯氣中的HCl，C裝置防堵塞，D裝置產生FeCl₃，E裝置產生高鐵酸鉀．
（1）A裝置產生氯氣后，先排裝置中的空氣，以免空氣中的氧氣與鐵反應成氧化鐵；
（2）氯化鐵降溫易變成固體而堵塞D、E之間的導管，C裝置中豎直玻璃管的作用是防堵塞；
（3）FeCl₃和Cl₂一起通過導管進入E裝置；
（4）FeCl₃、Cl₂和KOH溶液反應制K₂FeO₄；
（5）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種強氧化劑，可作為水處理劑．

解答 解：（1）先讓氯氣排出裝置中的空氣，故先點燃A處的酒精燈，
故答案為：A；
（2）氯化鐵降溫易變成固體，若D、E之間的導管堵塞，C管內的液面上升，甚至溢出．
故答案為：防堵塞；
（3）A裝置中產生的氯氣，在D裝置中部分氯氣與鐵反應成FeCl₃，FeCl₃和氯氣一起通過導管進入E裝置，
故答案為：FeCl₃和Cl₂
（4）用FeCl₃與KClO在強堿性條件下反應制取K₂FeO₄，反應的離子方程式為2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案為：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
（5）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種強氧化劑，可作消毒劑，其還原產物Fe3+水解成Fe（OH）3膠體可作凈水劑，
故答案為：既作消毒劑，又作凈水劑．

點評 本題考查金屬及化合物的性質，為高頻考點，把握物質的性質、發生的反應為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意判斷發生的氧化還原反應，題目難度不大．