高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，已知：
①NaClO在較高溫度下發(fā)生歧化反應(yīng)生成NaClO3。
②K2FeO4具有下列性質(zhì)：可溶于水、微溶于濃KOH溶液；在強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定；在Fe3+催化作用下發(fā)生分解，在酸性至弱堿性條件下，能與水反應(yīng)生成Fe（OH）3和O2實(shí)驗(yàn)室以次氯酸鹽和鐵鹽為原料制備少量K2FeO4的操作步驟如下：
Ⅰ.制備N(xiāo)aClO強(qiáng)堿性飽和溶液：
①將20mL NaOH溶液加入儀器b中，冷水浴冷卻，通入Cl2，攪拌，直至溶液變?yōu)辄S綠色且有少量白色晶體析出為止（裝置如圖所示）。
②將所得飽和NaClO倒入燒杯并置于冷水浴中，分幾次加入20g NaOH固體并不斷攪拌，過(guò)濾，得NaClO強(qiáng)堿性飽和溶液。
（1）甲裝置中a管的作用是 平衡壓強(qiáng)，使漏斗內(nèi)的液體能順利滴下平衡壓強(qiáng)，使漏斗內(nèi)的液體能順利滴下。
（2）寫(xiě)出甲裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式 2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
（3）石灰乳的作用是 除去未反應(yīng)的氯氣，防止氯氣污染空氣除去未反應(yīng)的氯氣，防止氯氣污染空氣。
（4）反應(yīng)過(guò)程中用冷水浴冷卻的原因是 有利于氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉有利于氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉。
Ⅱ.合成K2FeO4：
①稱(chēng)取5.05g Fe（NO3）3?9H2O（相對(duì)分子質(zhì)量為404）固體，在冷水浴中分批加入Ⅰ中所得濾液，并不斷攪拌，反應(yīng)1小時(shí)后溶液呈深紫紅色（即Na2FeO4）。
②離心分離除去Na2FeO4水解得到的Fe（OH）3膠體，留上層清液（深紫紅色）。
③向②的上層清液中緩慢加入KOH飽和溶液50.00mL，冰水浴保持5min,過(guò)濾，得K2FeO4[M（K2FeO4）=198g/mol]粗產(chǎn)品。
④將粗產(chǎn)品重結(jié)晶，并洗滌，低溫烘干，得純產(chǎn)品2.13g。
（5）工業(yè)上常用廢鐵屑為原料制備Fe（NO3）3溶液，檢驗(yàn)Fe3+所需試劑名稱(chēng) 硫氰化鉀溶液硫氰化鉀溶液，其反應(yīng)原理為 Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3（用離子方程式表示）；合成Na2FeO4的離子方程式為 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。
（6）過(guò)程③加入飽和KOH溶液即可得到K2FeO4粗產(chǎn)品，析出K2FeO4固體，過(guò)濾、洗滌、干燥。洗滌操作所用最佳試劑為 BB。
A.水
B.無(wú)水乙醇
C.稀KOH溶液
（7）K2FeO4的產(chǎn)率為 86.1%86.1%（保留至0.1%）。
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】平衡壓強(qiáng)，使漏斗內(nèi)的液體能順利滴下；2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；除去未反應(yīng)的氯氣，防止氯氣污染空氣；有利于氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉；硫氰化鉀溶液；Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3；2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；B；86.1%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：34引用：1難度：0.6
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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
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