高铁酸钾（K2FeO4）是新型、高效的水处理剂，198℃以下时能稳定存在，但受热易分解，遇水将变质．小兵采

Question

高铁酸钾（K2FeO4）是新型、高效的水处理剂，198℃以下时能稳定存在，但受热易分解，遇水将变质．小兵采用下述操作：①选择合适的实验装置，并检验装置的气密性；②取一定量样品，称其质量；③将上述样品放置在反应体系中；④收集并量取气体的体积，通过测定高铁酸钾的纯度来判断其是否变质．请你帮助小兵完成实验：（1）K2FeO4中，Fe元素的化合价为______．（2）完成K2FeO4受热分解及遇水变质的化学反应方程式：①______K2FeO4△______Fe2O3+______K2O+______O2↑②4K2FeO4+10H2O═4Fe（OH）3+______+3O2（3）你将根据高铁酸钾______（填“受热分解“或“与水反应“）的性质选用______（填“A“或“B“）的发生装置．（4）为收集并量取该反应产生气体的体积，发生装置导出的气体应该从C装置中______（填“左“或“右“）端口进，从另一端口出．（5）若样品的质量为10g，常温常压下收集到0.672L的气体（该条件下气体的密度为1.429g/L）①求样品中的高铁酸钾的质量分数；②若没冷却到常温就对量筒读数，则测得的高铁酸钾质量分量______（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

（1）在化合物中正负化合价代数和为零，
设高铁酸钾中铁元素的化合价为x，
（+1）×2+x+（-2）×4=0，
x=+6，
所以K₂FeO₄中，Fe元素的化合价为：+6；
（2）在化学反应前后，原子个数不变，所以，
①4K₂FeO₄

△   .

2Fe₂O₃+4K₂O+3O₂↑，
②4K₂FeO₄+10H₂O═4Fe（OH）₃+8KOH+3O₂↑；
（3）甲图中的酒精灯可以加热，所以根据高铁酸钾受热分解的性质选用A的发生装置；
（4）氧气难溶于水，氧气的密度比水的密度小，所以发生装置导出的气体应该从C装置中左端口进，从另一端口出；
（5）收集到的氧气的质量为：0.672L×1.429g/L=0.96g，
设样品中的纯高铁酸钾的质量为y，
4K₂FeO₄

△   .

2Fe₂O₃+4K₂O+3O₂↑
  792                 96
   y                 0.96g
 

792

y

=

96

0.96g

   y=7.92g
所以样品中的高铁酸钾的质量分数为：

7.92

10

×100%=79.2%，
没冷却到常温，气体处于膨胀状态，所以测出的氧气体积偏大，导致测得的高铁酸钾质量分量偏大．
故答案为：（1）+6；
（2）①4K₂FeO₄

△   .

2Fe₂O₃+4K₂O+3O₂↑，
②4K₂FeO₄+10H₂O═4Fe（OH）₃+8KOH+3O₂↑；
（3）受热分解，A；
（4）左；
（5）79.2%，偏大．