实验室以次氯酸盐和铁盐为原料制备少量K2FeO4的操作步骤如下：
Ⅰ．制备NaClO强碱性饱和溶液：
①将20mL NaOH溶液加入仪器b中，冷水浴冷却，通入Cl2，搅拌，直至溶液变为黄绿色且有少量白色晶体析出为止（装置如图所示）。
②将所得饱和NaClO倒入烧杯并置于冷水浴中，分几次加入20g NaOH固体并不断搅拌，过滤，得NaClO强碱性饱和溶液。
（1）甲装置中a管的作用是平衡压强，使漏斗内的液体能顺利滴下平衡压强，使漏斗内的液体能顺利滴下。
（2）写出甲装置中反应的化学方程式2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
（3）石灰乳的作用是除去未反应的Cl2，防止Cl2污染空气除去未反应的Cl2，防止Cl2污染空气。
（4）反应过程中用冷水浴冷却的原因是有利于Cl2与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠有利于Cl2与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠。
Ⅱ．合成K2FeO4：
①称取5.05g Fe（NO3）3•9H2O（相对分子质量为404）固体，在冷水浴中分批加入Ⅰ中所得滤液，并不断搅拌，反应1小时后溶液呈深紫红色（即Na2FeO4）。
②离心分离除去Na2FeO4水解得到的Fe（OH）3胶体，留上层清液（深紫红色）。
③向②的上层清液中缓慢加入KOH饱和溶液50.00mL，冰水浴保持5min,过滤，得K2FeO4（相对分子质量为198）粗产品。
④将粗产品重结晶，并用异丙醇洗涤，低温烘干，得纯产品2.13g。
（5）合成Na2FeO4的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。
（6）过程③加入饱和KOH溶液即可得到K2FeO4粗产品，原因是K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4，加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度，使Na2FeO4+2KOH⇌K2FeO4+2NaOH平衡向右移动，析出晶体K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4，加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度，使Na2FeO4+2KOH⇌K2FeO4+2NaOH平衡向右移动，析出晶体。
（7）用异丙醇洗涤的目的是用异丙醇代替水洗涤产品可以减少K2FeO4的溶解损耗用异丙醇代替水洗涤产品可以减少K2FeO4的溶解损耗。
（8）K2FeO4的产率为86.1%86.1%。（保留至0.1%）。
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】平衡压强，使漏斗内的液体能顺利滴下；2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；除去未反应的Cl2，防止Cl2污染空气；有利于Cl2与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠；2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4，加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度，使Na2FeO4+2KOH⇌K2FeO4+2NaOH平衡向右移动，析出晶体；用异丙醇代替水洗涤产品可以减少K2FeO4的溶解损耗；86.1%
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：193引用：2难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
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（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
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（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
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