Question

实验室用图示装置制备KClO溶液，再与KOH、Fe(NO₃)₃溶液反应制备高效净水剂K₂FeO₄。

【查阅资料】Cl₂与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO，在较高温度下则生成KClO₃；K₂FeO₄易溶于水、微溶于浓KOH溶液，在0℃～5℃的强碱性溶液中较稳定。

【制备KClO及K₂FeO₄】

（1）仪器a的名称：                ，装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是             。

（2）装置B吸收的气体是            ，装置D的作用是                。

（3）C中得到足量KClO后，将三颈瓶上的导管取下，依次加入KOH溶液、Fe(NO₃)₃溶液，水浴控制反应温度为25℃，搅拌1.5 h，溶液变为紫红色（含K₂FeO₄），该反应的离子方程式为           。再加入饱和KOH溶液，析出紫黑色晶体，过滤，得到K₂FeO₄粗产品。

（4）K₂FeO₄粗产品含有Fe(OH)₃、KCl等杂质，其提纯步骤为：

①将一定量的K₂FeO₄粗产品溶于冷的3 mol/L KOH溶液中，②             ，③            ，

④搅拌、静置、过滤，用乙醇洗涤2～3次，⑤在真空干燥箱中干燥。

【测定产品纯度】

（5）称取提纯后的K₂FeO₄样品0.2100 g于烧杯中，加入强碱性亚铬酸盐溶液，反应后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性，配成250 mL溶液，取出25.00 mL放入锥形瓶，用0.01000 mol/L的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液滴定至终点，重复操作2次，平均消耗(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液30.00 mL。涉及主要反应为：Cr(OH)₄^-＋FeO₄^2-==Fe(OH)₃↓＋CrO₄^2-＋OH^- ，Cr₂O₄^2-＋6Fe²⁺＋14H⁺==6Fe³⁺＋2Cr³⁺＋7H₂O，则该K₂FeO₄样品的纯度为           。

Answer

（1）分液漏斗 ； 防止Cl2与KOH反应生成KClO3 ；

（2）HCl 吸收Cl2，防止污染空气；

（3）3ClO-＋2Fe3+＋10OH-==2FeO42－＋3Cl-＋5H2O ；

（4）过滤 ； 将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液 ；

（5）94.3% ；

【解析】

试题分析：（1）分液漏斗 ；Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO，在较高温度下则生成KClO3，冰水浴的目的是防止Cl2与KOH反应生成KClO3 ；（2）浓HCl具有挥发性，故装置B吸收的气体是HCl ；因为装置A中会不断产生Cl2,装置D的作用是吸收Cl2，防止污染空气；(3) KClO具有强氧化性，发生氧化还原反应：3ClO-＋2Fe3+＋10OH-==2FeO42－＋3Cl-＋5H2O ；（4）K2FeO4易溶于水、所以先过滤除去Fe(OH)3 ，K2FeO4又微溶于浓KOH溶液，而且在0℃～5℃的强碱性溶液中较稳定，再将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液 ，得到K2FeO4晶体；（5）FeO42- →Fe(OH)3↓，Fe2+→Fe3+ ，根据得失电子守恒：25c×（6-3）=30×0.01×（3-2）， 求得c=0.004mol/L ，250×10-3×0.004×（39×2+56+16×4）÷0.21≈94.3% ；

考点：考查了实验制备、滴定原理的相关知识