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(huì)大量減少，其原因是 該反應(yīng)放熱，溫度升高Cl2O會(huì)分解該反應(yīng)放熱，溫度升高Cl2O會(huì)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(huì)發(fā)生分解生成的K2FeO4在Fe3+和Fe（OH）3的催化作用下會(huì)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(shí)，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(jì)．
【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(huì)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(huì)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．為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3形式存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．K3[Fe（CN）6]溶液 C．KSCN溶液
（3）第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，消耗FeCO3的離子方程式為；然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2，此時(shí)Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為。該納米材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是。
（5）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程，第III步應(yīng)加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.5 -
2．四溴化鈦（TiBr4）可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑，常溫下為橙黃色固體，熔點(diǎn)：38.3℃，沸點(diǎn)233.5℃，具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4，裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（ ?。?br />高溫
發(fā)布：2024/12/22 11:0:4組卷：47引用：4難度：0.5 -
3．亞硝酰氯（NOCl,熔點(diǎn)：-64.5℃沸點(diǎn)：-55℃）為紅褐色液體或黃色氣體，具有刺鼻惡臭味，遇水劇烈水解生成氮的兩種氧化物與氯化氫，易溶于濃硫酸。是有機(jī)物合成中的重要試劑，?？捎糜诤铣汕鍧崉⒂|媒劑及中間體等。實(shí)驗(yàn)室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。其制備裝置如圖一所示（其中Ⅲ、Ⅳ中均為濃硫酸）：
（1）用圖甲中裝置制備純凈干燥的原料氣，補(bǔ)充下表中所缺少的藥品。
（2）將制得的NO和Cl2通入圖乙對應(yīng)裝置制備NOCl。裝置Ⅰ 裝置Ⅱ 燒瓶中 分液漏斗中 制備純凈Cl2 MnO2 濃鹽酸 ① 制備純凈NO Cu 稀硝酸 ②
①裝置連接順序?yàn)閍→按氣流自左向右方向，用小寫字母表示）。
②裝置Ⅳ、V除可進(jìn)一步干燥NO、Cl2外，還可以通過觀察氣泡的多少調(diào)節(jié)兩種氣體的流速。
③有人認(rèn)為可以將裝置Ⅳ中濃硫酸合并到裝置V中，撤除裝置Ⅳ，直接將NO、Cl2通入裝置Ⅴ中，你同意此觀點(diǎn)嗎？。（填“同意”或“不同意”），原因是。
④實(shí)驗(yàn)開始的時(shí)候，先通入氯氣，再通入NO，原因?yàn)?。
（3）有人認(rèn)為多余的氯氣可以通過如圖二裝置暫時(shí)儲存后再利用，請選擇可以用作氯氣的儲存裝置；
（4）裝置Ⅶ吸收尾氣時(shí)，NO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（5）有人認(rèn)為裝置Ⅶ中氫氧化鈉溶液只能吸收氯氣和NOCl,不能吸收NO，經(jīng)過查閱資料發(fā)現(xiàn)用高錳酸鉀溶液可以吸收NO氣體，因此在裝置Ⅶ氫氧化鈉溶液中加入高錳酸鉀，反應(yīng)產(chǎn)生黑色沉淀，寫出該反應(yīng)的離子方程式：。
（6）制得的NOCl中可能含有少量N2O4雜質(zhì)，為測定產(chǎn)品純度進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：稱取1.6375g樣品溶于50.00mLNaOH溶液中，加入幾滴K2CrO4溶液作指示劑，用足量硝酸酸化的0.40mol/LAgNO3溶液滴定至產(chǎn)生磚紅色沉淀，消耗AgNO3溶液50.00mL．則該樣品的純度為%（保留1位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：17引用：1難度：0.5
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