實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀（K2FeO4）并探究其性質(zhì)。
資料：K2FeO4為紫色固體，微溶于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，在堿性溶液中較穩(wěn)定。
（1）制備K2FeO4（夾持裝置略）
①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應(yīng)方程式是 2MnO4-+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O2MnO4-+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O（錳被還原為Mn2+）。
②將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑。
③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外還有 Cl2+2KOH═KCl+KClO+H2OCl2+2KOH═KCl+KClO+H2O。
（2）探究K2FeO4的性質(zhì)
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，得溶液a,經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有Cl2，為證明是否K2FeO4氧化了Cl-而產(chǎn)生Cl2，設(shè)計(jì)以下方案：
| 方案Ⅰ | 取少量a,滴加KSCN溶液至過(guò)量，溶液呈紅色 |
| 方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶出，得到紫色溶液b,取少量b,滴加鹽酸，有Cl2產(chǎn)生。 |
Fe3+
Fe3+
離子，但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定K2FeO4將Cl-氧化，還可能有 4K2FeO4+10H2SO4═2Fe2（SO4）3+4K2SO4+3O2↑+10H2O
4K2FeO4+10H2SO4═2Fe2（SO4）3+4K2SO4+3O2↑+10H2O
產(chǎn)生（用方程式表示）。ii.方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl-．用KOH溶液洗滌的目的是
使K2FeO4穩(wěn)定溶出，并把K2FeO4表面吸附的ClO-除盡，防止ClO-與Cl-在酸性條件下反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，避免ClO-干擾實(shí)驗(yàn)
使K2FeO4穩(wěn)定溶出，并把K2FeO4表面吸附的ClO-除盡，防止ClO-與Cl-在酸性條件下反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，避免ClO-干擾實(shí)驗(yàn)
。②根據(jù)K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)得出：氧化性Cl2
＞
＞
FeO42-（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ?qū)嶒?yàn)表明，Cl2和FeO42-的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反，原因是 溶液酸堿性會(huì)影響粒子氧化性的強(qiáng)弱
溶液酸堿性會(huì)影響粒子氧化性的強(qiáng)弱
。③資料表明，酸性溶液中的氧化性FeO42-＞MnO4-，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)如下：將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振蕩后溶液呈淺紫色，該現(xiàn)象能否證明氧化性FeO42-＞MnO4-，若能，請(qǐng)說(shuō)明理由；若不能，進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，理由或方案：
能說(shuō)明，理由：FeO42-在過(guò)量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2，溶液淺紫色是MnO4-的顏色，不能說(shuō)明，方案：向紫色溶液b中滴加過(guò)量稀硫酸，觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色
能說(shuō)明，理由：FeO42-在過(guò)量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2，溶液淺紫色是MnO4-的顏色，不能說(shuō)明，方案：向紫色溶液b中滴加過(guò)量稀硫酸，觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色
。【答案】2MnO4-+10Cl-+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O；Cl2+2KOH═KCl+KClO+H2O；Fe3+；4K2FeO4+10H2SO4═2Fe2（SO4）3+4K2SO4+3O2↑+10H2O；使K2FeO4穩(wěn)定溶出，并把K2FeO4表面吸附的ClO-除盡，防止ClO-與Cl-在酸性條件下反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，避免ClO-干擾實(shí)驗(yàn)；＞；溶液酸堿性會(huì)影響粒子氧化性的強(qiáng)弱；能說(shuō)明，理由：FeO42-在過(guò)量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2，溶液淺紫色是MnO4-的顏色，不能說(shuō)明，方案：向紫色溶液b中滴加過(guò)量稀硫酸，觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：1342引用：10難度：0.5
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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 -
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、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 -
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