Question

【題目】已知高鐵酸鈉（Na2FeO4）是一種綠色消毒凈水劑，只在堿性環境中穩定存在。下列是通過次氧酸鈉氧化法制備高鐵酸鈉并探究其性質的實驗，步驟如下：

I.制備高鐵酸鈉（Na2FeO4）

（1）制備NaClO溶液

已知：3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O

①如何檢查裝置B的氣密性？____________________________________________。

②實驗室制取Cl2的化學方程式是_______________________,利用如圖所給的裝置組裝成制備NaClO的正確連接順序是________（填字母），其中裝置E的作用是________（填序號）。

a.混合氣體 b.除去氯氣中的氯化氫 c.干燥氣體 d.觀察氣體的通入速率

③為了防止產生NaClO3，除攪拌和混入N2稀釋外，還應采取的操作是__________________。

（2）制備Na2FeO4：將Fe(NO3)2溶液加入到NaOH與NaClO的混合溶液中，其反應的離子方程式是___________________________________。

II.高鐵酸鈉（Na2FeO4）具有強氧化性，某實驗小組的同學對于高鐵酸鈉消毒后鐵元素的存在形式展開如下探究：

【提出猜想】：猜想1：全部為Fe2+ 猜想2：全部為Fe3+ 猜想3： Fe2+和Fe3+都有

【設計實驗】：

（1）證明溶液中只含有Fe2+的實驗操作是_________________________________。

（2）某實驗小組將消毒后的溶液分在兩支試管中，進行如下實驗：

步驟一：向試管1中加入K3[Fe(CN)6]溶液，現象是__________，所以溶液中不存在Fe2+；

步驟二：向試管2中滴入KSCN溶液，溶液變成血紅色，所以溶液中存在Fe3+。

【實驗結論】：高鐵酸鈉消毒后溶液中只存在Fe3+。

（3）小明同學認為上述實驗結論不夠嚴謹，原因是___________________________________。

Answer 1

【答案】 關閉K，,向分液漏斗中加入水，一段時間后水不能順利流下（或關閉分液漏斗，將導管放在水槽中，稍微加熱，導管口產生氣泡，停止加熱，導管中形成穩定的水柱） MnO2+4HC1(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O E→A→D abd 將A放在冷水中 2Fe3++ 3C1O-+ 10OH-==2FeO42-+ 3Cl-+5H2O 向溶液中先加入KSCN溶液，無明顯現象，再通入C12/H2O2，出現血紅色 不出現藍色沉淀 溶液中或空氣中含有氧氣，將Fe2+氧化為Fe3+

【解析】I.（1）①裝置B中含有分液漏斗，則檢驗氣密性的方法是：關閉K，向分液漏斗中加入水，一段時間后水不能順利流下（或關閉分液漏斗，將導管放在水槽中，稍微加熱，導管口產生氣泡，停止加熱，導管中形成穩定的水柱）；②實驗室制取Cl2的化學方程式是MnO2+4HC1(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O；生成的氯氣中含有氯化氫需要利用飽和食鹽水除去，最后還需要尾氣處理，則正確的連接順序是E→A→D；通過裝置E不僅可以除去氯氣在的氯化氫，還可以充分混合氣氣體，同時可以通過觀察氣泡的快慢調節氣體的通入速率，答案選abd；③由于氯氣和氫氧化鈉溶液反應時還可能發生3C12+6NaOH5NaC1+NaC1O3+3H2O，因此為防止溫度較高生成NaC1O3，要求反應溫度較低，則應將A置于冷（或冰）水浴中；（2）將Fe(NO3)2溶液加入到NaOH與NaClO的混合溶液中即可生成高鐵酸鈉，其反應的離子方程式是2Fe3++ 3C1O-+ 10OH-＝2FeO42-+ 3Cl-+5H2O；II.（1）亞鐵離子具有還原性，證明溶液中只含有Fe2+的實驗操作是向溶液中先加入KSCN溶液，無明顯現象，再通入C12/H2O2，出現血紅色。（2）亞鐵離子能與K3[Fe(CN)6]溶液反應產生藍色沉淀，因此向試管1中加入K3[Fe(CN)6]溶液，如果溶液中不存在Fe2+，則現象是不出現藍色沉淀；（3）由于溶液中或空氣中含有氧氣，可將Fe2+氧化為Fe3+，因此上述實驗結論不夠嚴謹。