实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。
资料：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快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。
（1）制备K2FeO4（夹持装置略）
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是 2MnO4-+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O2MnO4-+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O（锰被还原为Mn2+）。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外还有 Cl2+2KOH═KCl+KClO+H2OCl2+2KOH═KCl+KClO+H2O。
（2）探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a,经检验气体中含有Cl2，为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2，设计以下方案：
| 方案Ⅰ | 取少量a,滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色 |
| 方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b,取少量b,滴加盐酸，有Cl2产生。 |
Fe3+
Fe3+
离子，但该离子的产生不能判断一定K2FeO4将Cl-氧化，还可能有 4K2FeO4+10H2SO4═2Fe2（SO4）3+4K2SO4+3O2↑+10H2O
4K2FeO4+10H2SO4═2Fe2（SO4）3+4K2SO4+3O2↑+10H2O
产生（用方程式表示）。ii.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-．用KOH溶液洗涤的目的是
使K2FeO4稳定溶出，并把K2FeO4表面吸附的ClO-除尽，防止ClO-与Cl-在酸性条件下反应产生Cl2，避免ClO-干扰实验
使K2FeO4稳定溶出，并把K2FeO4表面吸附的ClO-除尽，防止ClO-与Cl-在酸性条件下反应产生Cl2，避免ClO-干扰实验
。②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2
＞
＞
FeO42-（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系相反，原因是 溶液酸碱性会影响粒子氧化性的强弱
溶液酸碱性会影响粒子氧化性的强弱
。③资料表明，酸性溶液中的氧化性FeO42-＞MnO4-，验证实验如下：将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性FeO42-＞MnO4-，若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案，理由或方案：
能说明，理由：FeO42-在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2，溶液浅紫色是MnO4-的颜色，不能说明，方案：向紫色溶液b中滴加过量稀硫酸，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色
能说明，理由：FeO42-在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2，溶液浅紫色是MnO4-的颜色，不能说明，方案：向紫色溶液b中滴加过量稀硫酸，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色
。【考点】制备实验方案的设计；铁及其化合物的性质实验．
【答案】2MnO4-+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O；Cl2+2KOH═KCl+KClO+H2O；Fe3+；4K2FeO4+10H2SO4═2Fe2（SO4）3+4K2SO4+3O2↑+10H2O；使K2FeO4稳定溶出，并把K2FeO4表面吸附的ClO-除尽，防止ClO-与Cl-在酸性条件下反应产生Cl2，避免ClO-干扰实验；＞；溶液酸碱性会影响粒子氧化性的强弱；能说明，理由：FeO42-在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2，溶液浅紫色是MnO4-的颜色，不能说明，方案：向紫色溶液b中滴加过量稀硫酸，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：1348引用：10难度：0.5
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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：
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：
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（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 -
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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）．
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