浓盐酸和高锰酸钾反应制取氯气，用饱和食盐水除去挥发的HCl，氯气与KOH反应生成次氯酸钾，次氯酸钾、氢氧化铁和KOH反应生成高铁酸钾(K2FeO4)，K2FeO4在过量的碱溶液中较稳定，由于高铁酸钾在酸中条件下分解生成铁离子和氧气，因此溶液中加KSCN溶液，变红不能说明是高铁酸钾被Cl－还原而形成的，再根据氧化还原反应分析氧化性强弱，根据得失电子进行配平，根据方程式计算质量含量。【详解】(1)①C为制备K2FeO4装置，根据题中信息，高铁酸钾在碱性溶液中较稳定，因此KOH溶液过量的原因是K2FeO4在碱性溶液中稳定，有利于生成K2FeO4；故答案为：K2FeO4在碱性溶液中稳定，有利于生成K2FeO4。②D装置为尾气处理装置，尾气主要是氯气，用NaOH溶液与氯气反应，其反应的离子方程式为Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O；故答案为：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O。(2)①由方案I中溶液变红可知a中含有Fe3＋。该离子可能是K2FeO4与酸反应生成，因此不能判断一定是由K2FeO4被Cl－还原而形成的；故答案为：Fe3＋；不能。②方案Ⅱ用KOH溶液洗涤的目的是洗涤K2FeO4表面的ClO－，排除ClO－的干扰，防止干扰后续实验，减小高铁酸钾的损失；根据K2FeO4与HCl反应生成Cl2，因此从方案Ⅱ得出氧化性：Cl2＜；故答案为：排除ClO－的干扰，防止干扰后续实验；＜。(3)K2FeO4在硫酸溶液中反应，中Fe变为Fe3+，生成1mol Fe3+得到3mol电子，中O变为O2，得到1mol O2失去4mol电子，根据得失电子守恒O2的系数为3，Fe3+的系数为4，根据质量守恒的系数为4，再根据反应物有H＋，因此还需添加水，根据电荷守恒H＋前系数为20，根据氢守恒得到水的系数为10，因此离子方程式为4＋20 H＋＝3O2↑＋4Fe3+＋10H2O，现取C中洗涤并干燥后样品的质量10g，加入稀硫酸，收集到0.672L气体(标准状况下)即物质的量为0.03mol，根据方程式得到n(K2FeO4)＝0.04mol，则样品中高铁酸钾的质量分数约为；故答案为：4、20、3、4、10H2O；79.2%。
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回答时间：2023-05-09 08:05
