實驗室用如圖裝置（夾持裝置略）制備高效水處理劑高鐵酸鉀（K2FeO4）并探究其性質。
已知K2FeO4具有下列性質：①可溶于水，微溶于濃KOH溶液；②在0℃～5℃、強堿性溶液中比較穩(wěn)定，在Fe（OH）3或Fe3+催化下發(fā)生分解；③在弱堿性至酸性條件下，能與水反應生成O2和Fe（OH）3（或Fe3+）。
（1）裝置A中制取氯氣的方程式 2KMnO4+16HCl（濃）=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O2KMnO4+16HCl（濃）=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O，其中需使用恒壓漏斗的原因是 平衡氣壓，便于液體順利滴下平衡氣壓，便于液體順利滴下。
（2）為防止裝置C中K2FeO4分解，可以采取的措施是 將裝置C置于冰水浴中將裝置C置于冰水浴中和 KOH應過量（或減緩通入氯氣的速率等）KOH應過量（或減緩通入氯氣的速率等）。
（3）①裝置C中生成K2FeO4反應的離子方程式為 3Cl2+2Fe（OH）3+10OH-=2FeO2-4+6Cl-+8H2O3Cl2+2Fe（OH）3+10OH-=2FeO2-4+6Cl-+8H2O。
②高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是 凈水、消毒凈水、消毒。
③在提純K2FeO4時采用重結晶、洗滌、低溫烘干的方法，則洗滌劑最好選用 BB。
A．H2O
B．稀KOH溶液、異丙醇
C．NH4Cl溶液、異丙醇
D．Fe（NO3）3溶液、異丙醇
（4）用一定量的K2FeO4處理飲用水，測得產生O2的體積隨時間的變化曲線如圖所示。t1s～t2s內，O2的體積迅速增大的主要原因是 K2FeO4與水發(fā)生反應生成的Fe（OH）3具有催化作用K2FeO4與水發(fā)生反應生成的Fe（OH）3具有催化作用。
（5）驗證酸性條件下氧化性FeO24＞Cl2的實驗方案為：取少量K2FeO4固體于試管中，向其中滴加少量濃鹽酸，將濕潤的淀粉KI試紙靠近試管口，若試紙變藍，則說明有Cl2生成，用蘸有NaOH溶液的棉花塞在試管口向其中滴加少量濃鹽酸，將濕潤的淀粉KI試紙靠近試管口，若試紙變藍，則說明有Cl2生成，用蘸有NaOH溶液的棉花塞在試管口。（可選擇的試劑和用品有：濃鹽酸、NaOH溶液、淀粉KI試紙、棉花）
（6）根據K2FeO4的制備實驗得出：氧化性Cl2＞FeO24，而第（5）小題實驗表明，Cl2和FeO24的氧化性強弱關系相反，原因是 溶液酸堿性會影響粒子氧化性的強弱溶液酸堿性會影響粒子氧化性的強弱。
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【答案】2KMnO4+16HCl（濃）=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O；平衡氣壓，便于液體順利滴下；將裝置C置于冰水浴中；KOH應過量（或減緩通入氯氣的速率等）；3Cl2+2Fe（OH）3+10OH-=2+6Cl-+8H2O；凈水、消毒；B；K2FeO4與水發(fā)生反應生成的Fe（OH）3具有催化作用；向其中滴加少量濃鹽酸，將濕潤的淀粉KI試紙靠近試管口，若試紙變藍，則說明有Cl2生成，用蘸有NaOH溶液的棉花塞在試管口；溶液酸堿性會影響粒子氧化性的強弱
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：25引用：3難度：0.3
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．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（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 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 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，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+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(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量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．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（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 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 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(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量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．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（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 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 ，常溫下，當pH=5時，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