2. 公务员
  3. I．实验室用下图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4，K2FeO4具备下列性质：(1)可溶于水、微溶于浓KOH溶液；(2)在0℃～5℃，强碱性溶液比较稳定；(3)Fe3+和Fe(OH)3催化作

I．实验室用下图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4，K2FeO4具备下列性质：(1)可溶于水、微溶于浓KOH溶液；(2)在0℃～5℃，强碱性溶液比较稳定；(3)Fe3+和Fe(OH)3催化作

admin2017-12-11  21
问题 I．实验室用下图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4，K2FeO4具备下列性质：(1)可溶于水、微溶于浓KOH溶液；(2)在0℃～5℃，强碱性溶液比较稳定；(3)Fe3+和Fe(OH)3催化作用下分解；(4)在酸性或弱碱性条件下能与水反应生成Fe(OH)3和O2。

    (1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为_______。
    (2)Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3，在不改变KOH溶液浓度和体积的条件下，控制反应在0℃-5℃进行，实验中可采取的措施是_______。
Ⅲ．磷酸铁(FePO4.2H2O难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料，实验室可通过下列实验制备磷酸铁。
    (1)称取一定量已除去油污的废铁屑，加入稍过量的稀硫酸，加热、搅拌，反应一段时间后过滤．反应加热的目的是________。
    (2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。为确定加入H2O2的量，需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2+，离子方程式如下：
    Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
    ①在向滴定管中注入K2Cr2O7标准溶液前，滴定需要检漏、蒸馏水洗涤和_______。
    ②滴定xmL滤液中的Fe2+，消耗a mol.L-1K2Cr2O7标准溶液b mL，则滤液中c(Fe2+)=______mol.L-1
    ③滴定结束，读数时俯视滴定管液面，所测c(Fe2+)将_______(填“偏高”“偏低”“不变”)
    ④为使滤液中的：Fe2+完全被：H2O2氧化，下列实验条件控制正确的是________ (填序号)。
    A．加入适当过量的H2O2溶液
    B．缓慢滴加H2O2溶液并搅拌
    C．加热，会反应在较高温度下进行
    D．用氨水调节pH=7
    (3)将一定量的Na2HPO4溶液(溶液显碱性)加入到含有：Fe2+的溶液中，搅拌、过滤、洗涤、干燥得到FePO4.2H2O。若反应得到的FePO4.2H2O固体呈棕黄色，则磷酸铁可能混有的杂质可能为_______。(填化学式)
选项
答案(I)(1)2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(2)缓慢滴加盐酸、装置C冰水浴。 (Ⅱ)(1)加快Fe和稀硫酸的反应速率。(2)①用K2Cr2O7标准溶液润洗2～3次。②[*]。③偏低。④AB。(3)Fe(OH)3(或氢氧化铁)。
解析 (I)(1)KMnO4具有强氧化性，将盐酸中氯离子氧化为Cl2，反应还有水生成，KMnO4、HCl、MnCl2改写成离子形式，Cl2、H2O为分子式形式，配平书写离子方程式；(2)Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3，制取KClO反应温度在0℃～5℃，装置C应放在冰水浴中，充分利用原料，缓慢滴加盐酸，减慢生成氯气的速率。
    (Ⅱ)(1)温度越高，反应速率越快，所以反应加热的目的是加快铁与稀硫酸反应速率。(2)①滴定管在使用前要检漏、洗涤、用K2Cr2O7标准溶液润洗2-3次，如果不检漏或洗涤、润洗，会导致使用滴定管中液体体积偏大，测量溶液浓度偏大。
②根据Fe2+和K2Cr2O7之间的关系式得
    ③c测=c标V标/V待，由于c标、V待均为定植，所以C测的大小取决于V标的大小，即V标偏小，则c测偏小，滴定管的零刻度在滴定管的上端，俯视读数时所读数值比实际小，则V标偏小，c测偏低。
    ④A项，增加双氧水的量提高亚铁离子转化率，正确；B项，缓慢加入且搅拌使溶液充分混合，使亚铁离子充分反应，正确；C项，加热能使双氧水分解，不利于反应，错误；D项，中性时亚铁离子易产生氢氧化物沉淀，错误。
    (3)碱性条件下，溶液中含有大量OH-,OH-和Fe3+反应生成红褐色沉淀氢氧化铁，导致反应得到的FePO4．H2O固体呈棕黄色。
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