高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,K2FeO4為紫色固體,易溶于水,微溶于濃KOH溶液;具有強氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在 0℃~5℃、強堿性溶液中較穩(wěn)定。實驗小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。
Ⅰ.濕法制備K2FeO4
(1)制備NaClO,實驗裝置如圖。玻璃管a 的作用是 平衡內(nèi)外壓強平衡內(nèi)外壓強。
(2)制備 K2FeO4晶體
第一步:將制得的NaClO(含NaOH)飽和溶液與FeCl3飽和溶液的混合溶液,具體做法是:邊攪拌,邊將 FeCl3飽和溶液FeCl3飽和溶液緩慢滴加到 NaClO(含NaOH)飽和溶液NaClO(含NaOH)飽和溶液中 得 Na2FeO4;相關(guān)化學(xué)方程式 2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。
第二步:加入適量 KOH 固體至飽和,得濕產(chǎn)品;
第三步:洗滌、干燥,得 K2FeO4晶體。
Ⅱ.提純K2FeO4粗產(chǎn)品[含有Fe(OH)3、NaCl、KCl等雜質(zhì)]的實驗方案為:將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3mol?L-1KOH溶液中,過濾,將濾液置于0℃~5℃冰水浴中,邊攪拌邊向濾液中加入飽和KOH溶液至不再析出K2FeO4晶體,過濾,用乙醇洗滌晶體2~3次,在真空干燥器干燥過濾,將濾液置于0℃~5℃冰水浴中,邊攪拌邊向濾液中加入飽和KOH溶液至不再析出K2FeO4晶體,過濾,用乙醇洗滌晶體2~3次,在真空干燥器干燥。(實驗中須使用的試劑有:飽和KOH溶液,乙醇,真空干燥器)。
Ⅲ.測定 K2FeO4純度
通過以下方法測定高鐵酸鉀樣品的純度:稱取 0.6000g 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 100.00 mL 溶液;取上述溶液 20.00 mL 于錐形瓶中,加入稀硫酸調(diào)至pH=2,用 0.1000 mol?L-1硫酸亞鐵銨溶液滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)硫酸亞鐵銨溶液 15.00 mL。測定過程中發(fā)生反應(yīng):
a.Cr(OH)4-+FeO2-4═Fe(OH)3+CrO2-4+OH-
b.2CrO2-4+2H+═Cr2O2-7+H2O
c.Cr2O2-7+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O
計算 K2FeO4樣品的純度(寫出計算過程)。 82.50%82.50%
F
e
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
【考點】制備實驗方案的設(shè)計.
【答案】平衡內(nèi)外壓強;FeCl3飽和溶液;NaClO(含NaOH)飽和溶液;2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O;過濾,將濾液置于0℃~5℃冰水浴中,邊攪拌邊向濾液中加入飽和KOH溶液至不再析出K2FeO4晶體,過濾,用乙醇洗滌晶體2~3次,在真空干燥器干燥;82.50%
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:17引用:2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
(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
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)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5 -
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(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
(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
(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)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5 -
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(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
(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
(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