高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種新型、高效、優(yōu)質(zhì)的水處理劑，有多種制取方法。
已知：K2FeO4為紫色固體，易溶于水，微溶于濃KOH溶液；具有強(qiáng)氧化性，在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，在0℃～5℃、強(qiáng)堿性溶液中較定。
（1）氮?dú)庋趸瘹溲趸F制備K2FeO4（夾持裝置略）
①裝置A是氯氣發(fā)生裝置，在裝置B中，所用試劑X為 飽和食鹽水飽和食鹽水。
②裝置C中得到紫色固體，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O。
（2）強(qiáng)堿性介質(zhì)中，KClO氧化Fe（NO3）3制備高鐵酸鉀
純K2FeO4粗產(chǎn)品[含有Fe（OH）3、KCl等雜質(zhì)]的實(shí)驗(yàn)方案為：在不斷攪拌下，將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3mol?L-1 KOH溶液中，快速過濾，將濾液置于冰水浴中，向?yàn)V液中加入飽和KOH溶液，再次過濾，晶體用乙醇洗滌2-3次，在真空干燥器中干燥將濾液置于冰水浴中，向?yàn)V液中加入飽和KOH溶液，再次過濾，晶體用乙醇洗滌2-3次，在真空干燥器中干燥。
（實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：冰水混合物，飽和KOH溶液，乙醇）。
（3）測定高鐵酸鉀樣品的純度
①稱取0.5000g高鐵酸鉀樣品，完全溶解于濃KOH溶液中，再加入足量亞鉻酸鉀{K[Cr（OH）4]}反應(yīng)后配成100.00mL 溶液。
②取上述溶液20.00mL于錐形瓶中，加入稀硫酸調(diào)至pH=2，用0.1000 mol?L-1硫酸亞鐵銨[（NH4）2Fe（SO4）2]溶液滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)硫酸亞鐵銨溶液12.00mL。
已知測定過程中發(fā)生如下反應(yīng)：Cr（OH）4-+FeO2-4=Fe（OH）3+CrO2-4+OH-；2CrO2-4+2H+=Cr2O2-7+H2O，Cr2O2-7+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
計算樣品中K2FeO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計算過程） 79.2%79.2%。
F
e
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計．
【答案】飽和食鹽水；3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O；將濾液置于冰水浴中，向?yàn)V液中加入飽和KOH溶液，再次過濾，晶體用乙醇洗滌2-3次，在真空干燥器中干燥；79.2%
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：10引用：1難度：0.4
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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