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高铁酸钾(K2FeO4)为紫色固体,微溶于KOH溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)用如图所示的装置制备K2FeO4

①A为Cl2发生装置,装置B的作用是
除去气体中的HCl
除去气体中的HCl

②装置C中发生反应的离子方程式为
3Cl2+2 Fe(OH)3+4K++10OH-=2K2FeO4↓+6Cl-+8H2O
3Cl2+2 Fe(OH)3+4K++10OH-=2K2FeO4↓+6Cl-+8H2O

③当装置C中得到大量紫色固体时立即停止通入Cl2,原因是
过量氯气使溶液显酸性,而K2FeO4在酸性溶液中产生O2,在碱性溶液中较稳定
过量氯气使溶液显酸性,而K2FeO4在酸性溶液中产生O2,在碱性溶液中较稳定

(2)某铁矿石的主要成分为Fe2O3和少量Al2O3、SiO2,请补充完整由该铁矿石制得高纯度Fe(OH)3的实验方案:
铁矿石粉碎,边搅拌边加入盐酸至矿石不再溶解,过滤,向滤液中加入NaOH溶液至不再产生沉淀,过滤,洗涤至洗涤滤液滴加硝酸银不产生沉淀,干燥
铁矿石粉碎,边搅拌边加入盐酸至矿石不再溶解,过滤,向滤液中加入NaOH溶液至不再产生沉淀,过滤,洗涤至洗涤滤液滴加硝酸银不产生沉淀,干燥
(实验中须使用的试剂:稀盐酸、NaOH溶液、AgNO3溶液)。
(3)通过以下方法测定高铁酸钾样品的纯度:称取0.6000 g 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100.00mL溶液;取上述溶液20.00mL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15.00mL。
测定过程中发生反应:
Cr(OH)4-+
F
e
O
2
-
4
═Fe(OH)3+
C
r
O
2
-
4
+OH-
2
C
r
O
2
-
4
+2H+═Cr2
O
2
-
7
+H2O
Cr2
O
2
-
7
+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O(未配平)
计算K2FeO4样品的纯度(写出计算过程):
n(硫酸亚铁铵)=0.1000mol•L-1×15×10-3L=1.5×10-3mol,由关系式2
F
e
O
2
-
4
~2
C
r
O
2
-
4
~Cr2
O
2
-
7
~6Fe2+可知n(K2FeO4)=
1
.
5
×
1
0
-
3
mol
×
2
6
=5×10-4mol,K2FeO4产品的纯度=
100
m
L
20
m
L
×
5
×
1
0
-
4
mol
×
198
g
/
mol
0
.
600
g
=82.50%
n(硫酸亚铁铵)=0.1000mol•L-1×15×10-3L=1.5×10-3mol,由关系式2
F
e
O
2
-
4
~2
C
r
O
2
-
4
~Cr2
O
2
-
7
~6Fe2+可知n(K2FeO4)=
1
.
5
×
1
0
-
3
mol
×
2
6
=5×10-4mol,K2FeO4产品的纯度=
100
m
L
20
m
L
×
5
×
1
0
-
4
mol
×
198
g
/
mol
0
.
600
g
=82.50%

【答案】除去气体中的HCl;3Cl2+2 Fe(OH)3+4K++10OH-=2K2FeO4↓+6Cl-+8H2O;过量氯气使溶液显酸性,而K2FeO4在酸性溶液中产生O2,在碱性溶液中较稳定;铁矿石粉碎,边搅拌边加入盐酸至矿石不再溶解,过滤,向滤液中加入NaOH溶液至不再产生沉淀,过滤,洗涤至洗涤滤液滴加硝酸银不产生沉淀,干燥;n(硫酸亚铁铵)=0.1000mol•L-1×15×10-3L=1.5×10-3mol,由关系式2
F
e
O
2
-
4
~2
C
r
O
2
-
4
~Cr2
O
2
-
7
~6Fe2+可知n(K2FeO4)=
1
.
5
×
1
0
-
3
mol
×
2
6
=5×10-4mol,K2FeO4产品的纯度=
100
m
L
20
m
L
×
5
×
1
0
-
4
mol
×
198
g
/
mol
0
.
600
g
=82.50%
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:122引用:5难度:0.6
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    发布:2025/1/3 8:0:1组卷:17引用:1难度:0.7
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    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)为测定过滤所得滤液中Fe2+的含量,实验室中常用酸性高锰酸钾溶液进行滴定,写出该反应的离子方程式:
     
    ;实验中所用酸性高锰酸钾溶液浓度为0.10mol/L,滤液用
     
    滴定管量取20.00ml,用酸性高锰酸钾溶液滴定到终点时消耗了标准的酸性高锰酸钾溶液12.04ml,滤液中c(Fe2+)=
     

    (3)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).
    (4)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
    万全沉淀的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
     
    (除KSCN外).
    (5)“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:24引用:2难度:0.5
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