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高鐵酸鉀(K2FeO4)是一新型高效無毒的多功能水處理劑,可除水中氨氮、硫化物藻類等。K2FeO4易溶于水,微溶于濃KOH溶液,在0~5℃的強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2。
Ⅰ.制備K2FeO4
實(shí)驗(yàn)室利用如圖1裝置制備K2FeO4,其原理:3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2O

(1)盛放濃鹽酸的儀器名稱是
分液漏斗
分液漏斗
,A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為
MnO2+4HCl(濃)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4HCl(濃)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
。
(2)B中飽和食鹽水的作用是
除去Cl2中混有的HCl氣體
除去Cl2中混有的HCl氣體
,實(shí)驗(yàn)時(shí)C采用冰水浴的原因是
K2FeO4在0~5℃的環(huán)境中較穩(wěn)定,防止發(fā)生副反應(yīng)
K2FeO4在0~5℃的環(huán)境中較穩(wěn)定,防止發(fā)生副反應(yīng)

(3)D中盛裝的試劑可選用
bd
bd
。(填標(biāo)號(hào))
a.NaCl
b.FeCl2
c.H2SO4
d.NaOH
Ⅱ.探究K2FeO4的性質(zhì)
某研究性小組通過K2FeO4與Na2S的反應(yīng)來探究K2FeO4的性質(zhì)。
已知:
①Fe2+遇鐵氰化鉀(K3[Fe(CN)6])溶液,可產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。
②BaS是黃色或黑紅粉末,遇水逐漸水解為H2S和Ba(OH)2。
實(shí)驗(yàn)步驟如表:
步驟 操作 現(xiàn)象
1 取0.1mol?L-1的Na2S溶液2mL于試管中,滴加幾滴0.1mol?L-1的鹽酸調(diào)至酸性,迅速加入少量K2FeO4固體,攪拌 -
2 取步驟1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液 無明顯現(xiàn)象
3 取步驟1中溶液,滴加KSCN溶液 溶液變紅
4 取步驟1中溶液,滴加溶液BaCl2溶液 出現(xiàn)白色沉淀
(4)請(qǐng)完成步驟1中反應(yīng)的離子方程式:
8
8
F
e
O
2
-
4
+
3
3
S2-+
40
40
H+
8Fe3+
8Fe3+
+
3
SO
2
-
4
3
SO
2
-
4
+20H2O
(5)步驟3中溶液變紅的原因可能有兩個(gè):一是K2FeO4與Na2S反應(yīng)導(dǎo)致,二是
K2FeO4在酸性溶液中快速產(chǎn)生O2,自身轉(zhuǎn)化為Fe3+
K2FeO4在酸性溶液中快速產(chǎn)生O2,自身轉(zhuǎn)化為Fe3+
(用文字作答)。
Ⅲ.探究K2FeO4對(duì)有機(jī)污染物的去除效果
(6)對(duì)比K2FeO4、KMnO4、FeCl3三種物質(zhì)對(duì)有機(jī)污染物去除效果如圖2所示(三種試劑的初始濃度均為2.0×10-4mol?L-1)。氧化階段,去除有機(jī)污染物效果最好的試劑是
高鐵酸鉀
高鐵酸鉀
;絮凝階段,幾乎不具備絮凝能力的試劑是
高鐵酸鉀
高鐵酸鉀
。綜上分析,K2FeO4作為優(yōu)異的有機(jī)污染物去除劑的理由是
兼具氧化性和絮凝性雙重功效
兼具氧化性和絮凝性雙重功效
。

【答案】分液漏斗;MnO2+4HCl(濃)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;除去Cl2中混有的HCl氣體;K2FeO4在0~5℃的環(huán)境中較穩(wěn)定,防止發(fā)生副反應(yīng);bd;8;3;40;8Fe3+;3
SO
2
-
4
;K2FeO4在酸性溶液中快速產(chǎn)生O2,自身轉(zhuǎn)化為Fe3+;高鐵酸鉀;高鐵酸鉀;兼具氧化性和絮凝性雙重功效
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:13引用:1難度:0.6
相似題
  • 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(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(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):
    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
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,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(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(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):
    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
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,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(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(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):
    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
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,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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