高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,K2FeO4为紫色固体,易溶于水,微溶于浓KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在 0℃~5℃、强碱性溶液中较稳定。实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
Ⅰ.湿法制备K2FeO4
(1)制备NaClO,实验装置如图。玻璃管a 的作用是 平衡内外压强平衡内外压强。

(2)制备 K2FeO4晶体
第一步:将制得的NaClO(含NaOH)饱和溶液与FeCl3饱和溶液的混合溶液,具体做法是:边搅拌,边将 FeCl3饱和溶液FeCl3饱和溶液缓慢滴加到 NaClO(含NaOH)饱和溶液NaClO(含NaOH)饱和溶液中 得 Na2FeO4;相关化学方程式 2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。
第二步:加入适量 KOH 固体至饱和,得湿产品;
第三步:洗涤、干燥,得 K2FeO4晶体。
Ⅱ.提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、NaCl、KCl等杂质]的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol•L-1KOH溶液中,过滤,将滤液置于0℃~5℃冰水浴中,边搅拌边向滤液中加入饱和KOH溶液至不再析出K2FeO4晶体,过滤,用乙醇洗涤晶体2~3次,在真空干燥器干燥过滤,将滤液置于0℃~5℃冰水浴中,边搅拌边向滤液中加入饱和KOH溶液至不再析出K2FeO4晶体,过滤,用乙醇洗涤晶体2~3次,在真空干燥器干燥。(实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇,真空干燥器)。
Ⅲ.测定 K2FeO4纯度
通过以下方法测定高铁酸钾样品的纯度:称取 0.6000g 高铁酸钾样品,完全溶解于浓 KOH 溶液中,再加入足量亚铬酸钾{K[Cr(OH)4]}反应后配成 100.00 mL 溶液;取上述溶液 20.00 mL 于锥形瓶中,加入稀硫酸调至pH=2,用 0.1000 mol•L-1硫酸亚铁铵溶液滴定,消耗标准硫酸亚铁铵溶液 15.00 mL。测定过程中发生反应:
a.Cr(OH)4-+FeO2-4═Fe(OH)3+CrO2-4+OH-
b.2CrO2-4+2H+═Cr2O2-7+H2O
c.Cr2O2-7+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O
计算 K2FeO4样品的纯度(写出计算过程)。 82.50%82.50%
F
e
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
【考点】制备实验方案的设计.
【答案】平衡内外压强;FeCl3饱和溶液;NaClO(含NaOH)饱和溶液;2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O;过滤,将滤液置于0℃~5℃冰水浴中,边搅拌边向滤液中加入饱和KOH溶液至不再析出K2FeO4晶体,过滤,用乙醇洗涤晶体2~3次,在真空干燥器干燥;82.50%
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:17引用:2难度:0.4
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Fe3+已经除尽的试剂是
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(5)煅烧A的反应方程式是
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