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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
admin
2017-12-11
34
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(NO
3
)
3
溶液的反应制备高效水处理剂K
2
FeO
4
，K
2
FeO
4
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)Fe
3+
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O
2
。
(1)装置A中KMnO
4
与盐酸反应生成MnCl
2
和Cl
2
，其离子方程式为_______。
(2)Cl
2
和KOH在较高温度下反应生成KClO
3
，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(FePO
4
.2H
2
O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H
2
O
2
氧化Fe
2+
。为确定加入H
2
O
2
的量，需先用K
2
Cr
2
O
7
标准溶液滴定滤液中的Fe
2+
，离子方程式如下：
Cr
2
O
7
2-
+6Fe
2+
+14H
+
=2Cr
3+
+6Fe
3+
+7H
2
O
①在向滴定管中注入K
2
Cr
2
O
7
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Fe
2+
，消耗a mol.L
-1
K
2
Cr
2
O
7
标准溶液b mL，则滤液中c(Fe
2+
)=______mol.L
-1
③滴定结束，读数时俯视滴定管液面，所测c(Fe
2+
)将_______(填“偏高”“偏低”“不变”)
④为使滤液中的：Fe
2+
完全被：H
2
O
2
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H
2
O
2
溶液
B．缓慢滴加H
2
O
2
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Na
2
HPO
4
溶液(溶液显碱性)加入到含有：Fe
2+
的溶液中，搅拌、过滤、洗涤、干燥得到FePO
4
.2H
2
O。若反应得到的FePO
4
.2H
2
O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)2MnO
4
-
+16H
+
+10Cl
-
=2Mn
2+
+5Cl
2
↑+8H
2
O。(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K
2
Cr
2
O
7
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)KMnO
4
具有强氧化性，将盐酸中氯离子氧化为Cl
2
，反应还有水生成，KMnO
4
、HCl、MnCl
2
改写成离子形式，Cl
2
、H
2
O为分子式形式，配平书写离子方程式；(2)Cl
2
和KOH在较高温度下反应生成KClO
3
，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K
2
Cr
2
O
7
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Fe
2+
和K
2
Cr
2
O
7
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Fe
3+
反应生成红褐色沉淀氢氧化铁，导致反应得到的FePO
4
．H
2
O固体呈棕黄色。
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