高鐵酸鉀（K2FeO4）具有高效的消毒作用，為一種新型非氯高效消毒劑。已知：K2FeO4易溶于水、微溶于濃堿溶液，不溶于乙醇，在0～5℃的強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定。制備高鐵酸鉀的方法有干法和濕法。
Ⅰ.濕法制備高鐵酸鉀（夾持裝置略去）
原理：實(shí)驗(yàn)室中常用KClO在強(qiáng)堿性介質(zhì)中與Fe（NO3）3反應(yīng)制備K2FeO4
（1）裝置A中反應(yīng)的離子方程式為 MnO2+4H++2Cl- △ Mn2++Cl2↑+2H2OMnO2+4H++2Cl- △ Mn2++Cl2↑+2H2O。盛裝濃鹽酸的分液漏斗右側(cè)的導(dǎo)管的作用是 平衡壓強(qiáng)，使分液漏斗中的液體順利流下平衡壓強(qiáng)，使分液漏斗中的液體順利流下。
（2）氯氣的發(fā)生裝置可以選擇圖中的 AA（用圖中大寫(xiě)字母表示）。
（3）選擇上述裝置，制備K2FeO4，按氣流從左到右的方向，合理的連接順序a→f→g→c→b→ef→g→c→b→e（填儀器接口字母，儀器不可重復(fù)使用）。
（4）寫(xiě)出KClO在強(qiáng)堿性介質(zhì)中與Fe（NO3）3反應(yīng)生成K2FeO4的離子方程式為 2Fe3++3ClO?+10OH?=2FeO42-+3Cl?+5H2O2Fe3++3ClO?+10OH?=2FeO42-+3Cl?+5H2O。
（5）制備的高鐵酸鉀粗產(chǎn)品中含有KCl、Fe（OH）3等雜質(zhì)，請(qǐng)將以下提純步驟補(bǔ)充完整，（實(shí)驗(yàn)藥品：高鐵酸鉀粗產(chǎn)品、蒸餾水、乙醇、飽和NaOH溶液、飽和KOH溶液、冷的稀KOH溶液、冰水）。
①取一定量的高鐵酸鉀粗產(chǎn)品，溶于冷的稀KOH溶液；
②過(guò)濾，將濾液置于冰水浴中，向?yàn)V液中加入飽和KOH溶液；
③攪拌、靜置、過(guò)濾，用 乙醇乙醇（填“蒸餾水或乙醇”）洗滌2～3次，在真空干燥箱中干燥。
Ⅱ.干法制備高鐵酸鉀的主要反應(yīng)為：2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
（1）該反應(yīng)中的還原劑是FeSO4和Na2O2FeSO4和Na2O2，每生成lmolNa2FeO4轉(zhuǎn)移 5NA5NA個(gè)電子（阿伏加德羅常數(shù)用NA表示）。
（2）簡(jiǎn)要說(shuō)明K2FeO4作為復(fù)合型水處理劑時(shí)所起的作用 高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒、Fe3+水解生成Fe（OH）3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降Fe3+水解生成Fe（OH）3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降。
△
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【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O；平衡壓強(qiáng)，使分液漏斗中的液體順利流下；A；f→g→c→b→e；2Fe3++3ClO?+10OH?=2FeO42-+3Cl?+5H2O；乙醇；FeSO4和Na2O2；5NA；高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒；Fe3+水解生成Fe（OH）3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：4引用：1難度：0.6
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)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(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(kāi)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(shí)，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(guò)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 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)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(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(kāi)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(guò)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 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)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(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(kāi)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(shí)，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
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