实验室用如图所示装置制备KClO溶液，再与KOH、Fe（NO3）3溶液反应制备高效净水剂K2FeO4．已知：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）

Question

实验室用如图所示装置制备KClO溶液，再与KOH、Fe（NO₃）₃溶液反应制备高效净水剂K₂FeO₄．

已知：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）装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是___．
（2）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．
（3）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，用乙醇洗涤的理由___
⑤在真空干燥箱中干燥．
【测定产品纯度】
（4）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，发生的反应为：Cr（OH）₄^-+FeO₄^2-═Fe（OH）₃↓+CrO₄^2-+OH^-；过滤后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性，此时反应的离子方程式为：___．
（5）将（4）反应后的溶液配成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．滴定时发生的离子反应为：___．
计算该K₂FeO₄样品的纯度为___．

Answer 1

根据实验装置图可知，A装置中用二氧化锰与浓盐酸加热制得氯气，氯气中有挥发出的来的氯化氢，所以B装置中饱和食盐水是除去氯气中的氯化氢，装置C中用氯气与氢氧化钾溶液应制得次氯酸钾，为防止在较高温度下生成KClO₃，C装置中用冰水浴，反应的尾气氯气用D装置中氢氧化钠吸收，
（1）Cl₂与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO，在较高温度下则生成KClO₃，所以冰水浴的目的是防止Cl₂与KOH反应生成KClO₃，
故答案为：防止Cl₂与KOH反应生成KClO₃；
（2）足量KClO中依次加入KOH溶液、Fe（NO₃）₃溶液，发生氧化还原反应生成K₂FeO₄、KCl和水等，反应的离子方程式为3ClO^-+2Fe³⁺+10OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案为：3ClO^-+2Fe³⁺+10OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（3）K₂FeO₄易溶于水、微溶于浓KOH溶液，所以提纯K₂FeO₄粗产品时可以①将一定量的K₂FeO₄粗产品溶于冷的3 mol/L KOH溶液中，②过滤，③将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，④搅拌、静置、过滤，因K₂FeO₄易溶于水，防止用水洗涤时晶体溶解会损失，改用乙醇洗涤2～3次，⑤在真空干燥箱中干燥，
故答案为：过滤；将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液；K₂FeO₄易溶于水，防止用水洗涤时晶体损失；
（4）因滤液中存在CrO₄^2-+2H⁺⇌H₂O+Cr₂O₇^2-之间的转化，添加强酸促进平衡向正方向移动，提高溶液里Cr₂O₇^2-的浓度，故答案为：CrO₄^2-+2H⁺⇌H₂O+Cr₂O₇^2-；
（5）滴定时Cr₂O₇^2-在酸性条件下氧化溶液里的Fe²⁺时发生反应的离子反应方程式为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；根据反应Cr（OH）₄^-+FeO₄^2-═Fe（OH）₃↓+CrO₄^2-+OH^-和Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，可得关系式2FeO₄^2-～Cr₂O₇^2-～6Fe²⁺，根据题意可知，（NH₄）₂Fe（SO₄）₂的物质的量为0.03L×0.01000 mol/L=0.0003mol，所以高铁酸钾的质量为0.0003mol×(1)/(3)×198g/mol×(250mL)/(25mL)=0.198g，所以K₂FeO₄样品的纯度(0.198g)/(0.2100g)×100%=94.3%，
故答案为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；94.3%．