Question

【題目】實驗小組用如下圖所示裝置制備高鐵酸鉀（K2FeO4）。已知K2FeO4微溶于KOH溶液，在酸性或中性溶液中快速產生O2，在堿性溶液中較穩定。

（1）A溶液的作用是__________，從平衡的角度解釋用A溶液而不是水的原因：_______。

（2）寫出制取K2FeO4的化學方程式：_______。

（3）實驗小組測定所得樣品中K2FeO4含量的方法如下：

步驟1：準確稱取1.0g K2FeO4樣品于錐形瓶中，加入KOH溶液和過量的NaCrO2溶液充分反應；

步驟2：向步驟1所得溶液中加入足量稀硫酸；

步驟3：向步驟2所得溶液中滴加指示劑，用濃度為0.4000 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定，反應至終點時消耗(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液體積為30.00 mL。已知測定過程中發生反應的離子方程式為：FeO＋CrO＋2H2O＝Fe(OH)3↓＋CrO＋OH－；2H＋＋2CrO＝Cr2O＋H2O；H＋＋Fe2＋＋Cr2O—Fe3＋＋Cr3＋＋H2O（未配平）；

計算樣品中K2FeO4的質量分數，寫出計算過程_______。

Answer 1

【答案】除去Cl2中的HCl 由平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO可知，增大Cl－的濃度，可以抑制平衡的正向進行，從而減小Cl2的溶解度 3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH＝2K2FeO4＋6KCl＋8H2O 79.2%

【解析】

根據反應原理及裝置圖分析裝置中的藥品及用途；根據氧化還原反應原理書寫并配平反應方程式；根據滴定原理計算樣品中的質量分數。

（1）濃鹽酸易揮發，所以A溶液的作用是除去Cl2中的HCl，用飽和食鹽水目的是降低Cl2的溶解度，原因是：由平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO可知，增大Cl－的濃度，可以抑制平衡的正向進行，從而減小Cl2的溶解度，故答案為：除去Cl2中的HCl ；由平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO可知，增大Cl－的濃度，可以抑制平衡的正向進行，從而減小Cl2的溶解度；

（2）根據裝置中藥品分析得反應物為氯氣、氫氧化鐵和氫氧化鉀，生成物為高鐵酸鉀、氯化鉀和水，反應方程式為：3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH＝2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，故答案為：3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH＝2K2FeO4＋6KCl＋8H2O；

（3）根據滴定過程中反應的離子方程式得出關系式：2FeO ~ 2CrO~Cr2O~6Fe2＋，

n( K2FeO4)=1/3n( (NH4)2Fe(SO4)2)=1/3×0.4000 mol·L－1 ×0.03L=0.004mol，則樣品中K2FeO4的質量分數為，故答案為： 79.2%。