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-+8H2O3Cl2+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-+FeO2-4═Fe(OH)3+CrO2-4+OH-
2CrO2-4+2H+═Cr2O2-7+H2O
Cr2O2-7+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2FeO2-4~2CrO2-4~Cr2O2-7~6Fe2+可知n(K2FeO4)=1.5×10-3mol×26=5×10-4mol,K2FeO4产品的纯度=100mL20mL×5×10-4mol×198g/mol0.600g=82.50%n(硫酸亚铁铵)=0.1000mol•L-1×15×10-3L=1.5×10-3mol,由关系式2FeO2-4~2CrO2-4~Cr2O2-7~6Fe2+可知n(K2FeO4)=1.5×10-3mol×26=5×10-4mol,K2FeO4产品的纯度=100mL20mL×5×10-4mol×198g/mol0.600g=82.50%。
F
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4
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
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4
O
2
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7
O
2
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7
F
e
O
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4
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O
2
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O
2
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×
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【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2~2~Cr2~6Fe2+可知n(K2FeO4)==5×10-4mol,K2FeO4产品的纯度=×=82.50%
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【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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