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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+5H2O
2FeCl3+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-+
F
e
O
2
-
4
═Fe(OH)3+
C
r
O
2
-
4
+OH-
b.2
C
r
O
2
-
4
+2H+═Cr2
O
2
-
7
+H2O
c.Cr2
O
2
-
7
+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O
计算 K2FeO4样品的纯度(写出计算过程)。
82.50%
82.50%

【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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  • 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:
    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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,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:
    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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,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:
    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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,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
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