高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種高效、多功能的新型非氯綠色消毒劑，主要用于飲水處理，化工生產(chǎn)中作磺酸、亞硝酸鹽、亞鐵氰化物和其他無機(jī)物的氧化劑。某小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室制備高鐵酸鉀。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ．制備次氯酸鉀
實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（B中冷卻裝置未畫出），將氯氣和空氣（不參與反應(yīng)）以體積比約1：3混合通入含水8%的碳酸鈉中制備，并用KOH溶液吸收Cl2O制備次氯酸鉀溶液。
已知：Cl2O的沸點(diǎn)為3.8℃，42℃以上分解為Cl2和O2。
（1）裝置B中盛裝碳酸鈉溶液的儀器的名稱是 三頸燒瓶三頸燒瓶。實(shí)驗(yàn)中控制氯氣與空氣體積比的方法是 觀察裝置A中產(chǎn)生氣泡的速率來調(diào)節(jié)氣體的流速觀察裝置A中產(chǎn)生氣泡的速率來調(diào)節(jié)氣體的流速。
（2）裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl。若裝置B無冷卻裝置，則進(jìn)入裝置C中的Cl2O會大量減少，其原因是 該反應(yīng)放熱，溫度升高Cl2O會分解該反應(yīng)放熱，溫度升高Cl2O會分解。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ．制備高鐵酸鉀
查閱資料知K2FeO2的部分性質(zhì)如下：①可溶于水、微溶于KOH濃溶液；
②在0～5℃、強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定；
③在Fe3+和Fe（OH）3的催化作用下發(fā)生分解；
④在酸性至弱堿性條件下，能與水反應(yīng)生成Fe（OH）3和O2。
（3）在攪拌下，將FeCl3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液（含KOH）中即可制取K2FeO4，寫出該反應(yīng)的離子方程式：2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。該操作不能將KClO飽和溶液（含KOH）滴加到FeCl3飽和溶液中，其原因是 生成的K2FeO4在Fe3+和Fe（OH）3的催化作用下會發(fā)生分解生成的K2FeO4在Fe3+和Fe（OH）3的催化作用下會發(fā)生分解。
（4）工業(yè)上常用間接碘量法測定高鐵酸鉀樣品（雜質(zhì)只有KCl）中高鐵酸鉀的含量，其方法是用堿性碘化鉀溶液（pH為11～12）溶解0.90g高鐵酸鉀樣品，調(diào)節(jié)pH為1，避光放置40分鐘至反應(yīng)完全FeO42-全部被還原成Fe2+），再調(diào)節(jié)pH為3～4（弱酸性），用1.0mol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液作為滴定劑進(jìn)行滴定（2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI），當(dāng)?shù)竭_(dá)滴定終點(diǎn)時，消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液15.00mL，則原高鐵酸鉀樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 82.5%82.5%。
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計．
【答案】三頸燒瓶；觀察裝置A中產(chǎn)生氣泡的速率來調(diào)節(jié)氣體的流速；2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl；該反應(yīng)放熱，溫度升高Cl2O會分解；2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；生成的K2FeO4在Fe3+和Fe（OH）3的催化作用下會發(fā)生分解；82.5%
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：24引用：2難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5