氢氧化铁、高铁酸盐（如K2FeO4）均可用于净水。某化学兴趣班同学进行以下分组实验，在制得氢氧化铁的基础上制备高铁酸盐：
第一组：取100mL饱和FeSO4溶液，慢慢加入5mol⋅L-1的NaOH溶液，并不断搅拌；
第二组：取100mL饱和FeSO4溶液，滴加12%硫酸酸化的双氧水，再慢慢加入5mol⋅L-1的NaOH溶液；
第三组：在第二组实验的基础上用制得的Fe（OH）3合成K2FeO4，其装置如图（夹持仪器已略去）：
已知：①Fe3+对双氧水的分解有一定的催化作用；
②氧元素的非金属性大于碘。
回答下列问题：
（1）第一组同学看到的现象是 先产生白色沉淀，白色沉淀迅速转化为灰绿色，最终转化为红褐色先产生白色沉淀，白色沉淀迅速转化为灰绿色，最终转化为红褐色，不断搅拌的目的是 让灰绿色固体充分和空气接触，便于该固体充分氧化为Fe（OH）3让灰绿色固体充分和空气接触，便于该固体充分氧化为Fe（OH）3。
（2）第二组同学滴加双氧水的过程中，观察到溶液颜色变成黄色，其反应的离子方程式为 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，在溶液变成黄色的同时，看到不断有气泡产生，其原因是 2H2O2 催化剂 2H2O+O2↑2H2O2 催化剂 2H2O+O2↑（用化学方程式解释）。
（3）第二组同学完成实验后，及时对烧杯壁上附着的Fe（OH）3进行了清洗，但错把氢碘酸（HI）当成盐酸加入到了烧杯中，观察到清洗液偏棕色，并通过实验检测到了碘单质（I2）。他们认为一定是Fe（OH）3和HI反应的过程中，Fe3+氧化了I-，但也有人对生成碘单质的原因提出了另一种看法，该看法可能是 空气中的O2氧化I-为碘单质空气中的O2氧化I-为碘单质。
（4）第三组实验装置中的明显缺陷是 制备氯气缺少加热装置制备氯气缺少加热装置，用双线桥表示制备K2FeO4时的电子转移情况 
：3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2O。生成1molK2FeO4理论上需要标准状态下的Cl233.633.6L。
（5）实验发现，在制备氯气时，浓盐酸的实际加入量远超过理论用量，分析出现该情况的原因：浓盐酸部分挥发（且随着反应进行浓度变小），稀盐酸不会和二氧化锰反应浓盐酸部分挥发（且随着反应进行浓度变小），稀盐酸不会和二氧化锰反应。
催化剂
催化剂
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】先产生白色沉淀，白色沉淀迅速转化为灰绿色，最终转化为红褐色；让灰绿色固体充分和空气接触，便于该固体充分氧化为Fe（OH）3；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；2H2O2 2H2O+O2↑；空气中的O2氧化I-为碘单质；制备氯气缺少加热装置；；33.6；浓盐酸部分挥发（且随着反应进行浓度变小），稀盐酸不会和二氧化锰反应
催化剂
；33.6；浓盐酸部分挥发（且随着反应进行浓度变小），稀盐酸不会和二氧化锰反应【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/6/27 10:35:59组卷：56引用：2难度：0.7
相似题
-
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 -
2．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、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（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 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．
（5）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：114引用：4难度：0.5 -
3．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、CaO、MgO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 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）．
（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．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
