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解答题-工业流程题 较难0.4 引用1 组卷80
高铁酸钾()是一种暗紫色固体,在低温和碱性环境中稳定存在,在中性或酸性溶液中易发生分解反应,释放出氧气,同时产生一种絮凝剂。高铁酸钾()可用于自来水杀菌消毒和净化,一种由磁铁矿(主要成份为,还含有少量的MgO、等)制备高铁酸钾的过程如下图所示:

已知:①高铁酸钾()难溶于醇等有机溶剂。
②25℃部分难溶物的溶度积如下:
回答下列问题:
(1)酸溶后得到的滤渣的主要成分___________
(2)加入氧化过程主要发生的离子方程式___________
的用量远大于理论值,原因可能是___________
(3)滤液1中含有的主要金属阳离子为___________
(4)氧化过滤过程产生,写出该过程的离子方程式___________,根据制备过程可知,该温度下___________(填“<”或“>”)。
(5)粗产品含有、KCl等杂质,用___________方法进行分离提纯。其提纯步骤为:将一定量的粗产品溶于冷的3 mol/L KOH溶液中过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置、过滤,洗涤2~3次,在真空干燥箱中干燥。洗涤过程中可以选用___________(填字母)。
a.蒸馏水       b.乙醇       c.氢氧化钠溶液
(6)产品纯度测定,可采用亚铬酸盐滴定法,滴定时有关反应的离子方程式为:



现称取a g高铁酸钾()(摩尔质量为M g/mol)样品溶于过量的碱性亚铬酸盐溶液中,充分反应后过滤,滤液在250 mL容量瓶中定容,每次取25.00 mL于锥形瓶中加入稀硫酸酸化,滴入二苯胺磺酸钠做指示剂,用c mol/L标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V mL。该产品中高铁酸钾()的纯度为___________%。
2024·陕西西安·三模
知识点:氧化还原反应方程式的书写与配平酸碱中和滴定原理的应用溶度积规则及其应用物质分离、提纯综合应用 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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高铁酸钾(K2FeO4)具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂。已知:K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液,不溶于乙醇,在0~5 ℃的强碱性溶液中较稳定。实验室中常用KClO在强碱性介质中与Fe(NO3)3溶液反应制备K2FeO4,装置如图所示(夹持装置略)。

回答下列问题:
(1)D装置中盛装Fe(NO3)3溶液的分液漏斗右侧的导管的作用是___________
(2)选择上述装置制备K2FeO4,按气流从左到右的方向,合理的连接顺序为___________(填仪器接口字母,仪器不可重复使用)。装置E的作用是___________
(3)写出KClO在强碱性介质中与Fe(NO3)3反应生成K2FeO4的离子方程式___________。若滴加Fe(NO3)3溶液的速度过快,导致的后果是___________
(4)制备的高铁酸钾粗产品中含有KCl、KOH等杂质,以下为提纯步骤:
①取一定量的高铁酸钾粗产品,溶于冷的稀KOH溶液;
②过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入试剂X;
③搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次,在真空干燥箱中干燥。
步骤②中加入的试剂X是___________(可供选择的试剂:蒸馏水、饱和NaOH溶液、稀NaOH溶液、饱和KOH溶液、稀KOH溶液),原因是___________
(5)测定K2FeO4产品的纯度:称取2.0 g制得的K2FeO4产品溶于适量KOH溶液中,加入足量KCrO2,充分反应后过滤,将滤液转移到250 mL容量瓶,定容。取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,滴加几滴二苯胺磺酸钠作指示剂,用0.1 mol·L-1(NH4)2FeSO4标准溶液滴定,滴定终点时溶液由紫色变为绿色,重复操作2次,平均消耗(NH4)2FeSO4标准溶液的体积为26.00 mL。该K2FeO4样品的纯度为___________ %。酸化时___________(填“能”或“不能”)用盐酸代替硫酸,原因是___________。(已知:FeO+CrO+2H2O=CrO+Fe(OH)3↓+OH-;2CrO+2H+=Cr2O+H2O;Cr2O+6Fe2++14H=2Cr3++6Fe3++7H2O)
高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,已知高铁酸钾可溶于水、微溶于浓碱,在低温下、强碱溶液中比较稳定。工业上常采用反应:2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O制备高铁酸钾,某小组同学在实验室中模拟工业进行制备,实验装置如下。请回答下列问题:

(1)蒸馏烧瓶中发生反应的离子方程式为_______
(2)装置B中盛放的药品为_______
(3)制备的K2FeO4粗产品中含有Fe(OH)3、KCl等杂质,其提纯方法为:①将粗产品溶于冷的稀KOH溶液,②过滤,③向滤液中加入冷的浓KOH溶液,④搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次,⑤最后在真空干燥箱中干燥。操作①和③中的KOH溶液能否互换,并说明理由_______;用乙醇洗涤而不用水洗涤的优点是_______
(4)工业上常用“滴定法”测定高铁酸钾样品的纯度,其方法是:称取2.0 g K2FeO4样品溶于3 mol·L−1 KOH溶液中,加入足量的KCrO2,充分反应后过滤,滤液在250 mL容量瓶中定容。定容后取25.00 mL加入稀硫酸酸化,用0.100 0 mol·L−1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,重复操作3次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为20.00 mL。已知:
a.++2H2O=+Fe(OH)3↓+OH
b.2+2H+=+H2O
c.+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
①滴定时应将0.10 mol·L−1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液加入_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②该K2FeO4样品的纯度为_______
③若滴定过程中锥形瓶每次都用待测液润洗,则会使测得的样品纯度_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

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