实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KO...

某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+和FeO42-的性质。

资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。回答下列问题：

（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________；将FeCl3晶体溶于浓盐酸,再稀释到需要的浓度，盐酸的作用是________。

（2）制备K2FeO4（夹持装置略）后，取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，设计以下方案：

Ⅰ．由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl－氧化，还可能由________________产生（用方程式表示）。

Ⅱ．方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗涤的目的是________________。根据K2FeO4的制备原理3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH＝2K2FeO4+6KCl+8H2O得出：氧化性Cl2______FeO42-（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系相反，原因是________________。

高二化学实验题困难题查看答案及解析

高铁酸钾(K2FeO4)为紫黑色粉末，是一种新型高效消毒剂。K2FeO4易溶于水，微溶于浓KOH溶液，在0 ℃~5 ℃的强碱性溶液中较稳定。一般制备方法是先用Cl2与KOH溶液在20 ℃以下反应生成KClO（在较高温度下则生成KClO3），KClO再与KOH、Fe(NO3)3溶液反应即可制得K2FeO4。实验装置如图所示：

回答下列问题：

(1)制备KClO。

①仪器a的名称是________________；装置B吸收的气体是________。

②装置C中三颈烧瓶置于冰水浴中的目的是______________；装置D的作用是_____________。

(2)制备K2FeO4。

①装置C中得到足量KClO后，将三颈烧瓶上的导管取下，加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液，水浴控制反应温度，搅拌，当溶液变为紫红色，该反应的离子方程式为________________________________。

②向装置C中加入饱和________溶液，析出紫黑色晶体，过滤。

(3)测定K2FeO4纯度。测定K2FeO4的纯度可用滴定法，滴定时有关反应的离子方程式为：

a.FeO42-+CrO2-+2H2O═CrO42-+Fe(OH)3↓+OH-

b.2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O

c.Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O

称取2.0g制备的K2FeO4样品溶于适量KOH溶液中，加入足量的KCrO2，充分反应后过滤，滤液在250mL容量瓶中定容．取25.00mL加入稀硫酸酸化，用0.10 mol•L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，重复操作2次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为24.00mL，则该K2FeO4样品的纯度为________。

高二化学实验题中等难度题查看答案及解析

高铁酸钾(K2FeO4)为紫黑色粉末，是一种新型高效消毒剂。K2FeO4易溶于水，微溶于浓KOH溶液，在0~5 ℃的强碱性溶液中较稳定。一般制备方法是先用Cl2与KOH溶液在20 ℃以下反应生成KClO(在较高温度下则生成KClO3)，KClO再与KOH、Fe(NO3)3溶液反应即可制得K2FeO4。实验装置如图所示：

回答下列问题：

(1)制备KClO。

①装置B的作用______________________。　　　　　　　　　　

②装置C中三颈烧瓶置于冰水浴中的目的是________________。

(2)制备K2FeO4。

①装置C中得到足量KClO后，将三颈烧瓶上的导管取下，加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液，水浴控制反应温度，搅拌，当溶液变为紫红色，该反应的离子方程式为___________。

②向装置C中加入饱和KOH溶液，析出紫黑色晶体，过滤。

(3)测定K2FeO4纯度。

测定制备的K2FeO4的纯度可用滴定法,滴定时有关反应的离子方程式为：

a.Fe+Cr+2H2OCr+Fe(OH)3↓+OH-

b.2Cr+2H+Cr2+H2O

c.Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O

称取2.0g 制备的K2FeO4样品溶于适量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。取25.00 mL 加入稀硫酸酸化，用0.10 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2 标准溶液滴定至终点，重复操作2次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为24.00 mL，计算该K2FeO4 样品的纯度，写出计算过程。（保留小数点后一位 ）________

高二化学实验题中等难度题查看答案及解析

高铁酸钾(K2FeO4)是一种集强氧化性、吸附、絮凝于一体的新型多功能处理剂，其生产工艺如图所示：

已知K2FeO4具有下列性质：

①可溶于水、微溶于浓KOH溶液

②在0～5 ℃、强碱性溶液中比较稳定

③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解

④在酸性至碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2

请完成下列填空：

(1)已知Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，生产KClO应在温度___________的情况下进行(填“较高”或“较低”)。

(2)生产K2FeO4的反应原理是：Fe(NO3)3+KClO+KOH→K2FeO4+KNO3+KCl+H2O(未配平)，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________。

(3)K2FeO4在弱碱性条件下能与水反应生成Fe(OH)3和O2，则该反应的化学方程式为________________。

(4)在“反应液Ⅰ”中加KOH固体的目的是___________。

A. 为下一步反应提供反应物

B. 与“反应液Ⅰ”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO

C. KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率

D. 使副产物KClO3转化为KCl

(5)制备K2FeO4时，须将90%的Fe(NO3)3溶液缓慢滴加到碱性的KClO浓溶液中，并且不断搅拌。采用这种混合方式的原因是_______________________ (答出1条即可)。

(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4晶体后，可以得到的副产品有________ (写化学式)。

(7)工业上常用“间接碘量法”测定高铁酸钾样品中高铁酸钾的含量，其方法是：用碱性的碘化钾溶液(pH为11～12)溶解3.96 g高铁酸钾样品，调节pH为1，避光放置40分钟至反应完全(高铁酸根离子全部被还原成铁离子)，再调节pH为3～4(弱酸性)。以1.0 mol/L的硫代硫酸钠标准溶液为滴定剂进行滴定(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)，当达到滴定终点时，用去硫代硫酸钠标准溶液15.00 mL，则原高铁酸钾样品中高铁酸钾的质量分数为______________。

高二化学工业流程困难题查看答案及解析

高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。

（1）工业上的湿法制备方法是用KClO与Fe(OH)3在KOH存在下制得K2FeO4，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为____________。

（2）实验室用食盐、废铁屑、硫酸、KOH等为原料，通过以下过程制备K2FeO4：

①操作(Ⅰ)的方法为_______________，隔绝空气减压干燥。

②检验产生X气体的方法是_____________。

③最终在溶液中得到K2FeO4晶体利用的原理是_____________。

（3）测定某K2FeO4样品的质量分数，实验步骤如下：

步骤1：准确称量1.0g样品，配制100mL溶液；

步骤2：准确量取25.00mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中；

步骤3：在强碱性溶液中，用过量CrO2－与FeO42－反应生成Fe(OH)3和CrO42－；

步骤4：加稀硫酸，使CrO42－转化为Cr2O72－，CrO2－转化为Cr3+，Fe(OH)3转化为Fe3+；

步骤5：加入二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.1000mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(溶液显紫红色)，记下消耗(NH4)2Fe(SO4)溶液的体积，做3次平行实验，平均消耗30.00 mL的(NH4)2Fe(SO4)2溶液。

已知：滴定时发生的反应为：6Fe2+＋Cr2O72－＋14H+==6Fe3+＋2Cr3+＋7H2O。

①步骤2中准确量取25.00mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中所用的仪器是________。

②写出步骤3中发生反应的离子方程式________________________。

③步骤5中能否不加指示剂______（填“能”或“否”），原因是___________。

④根据上述实验数据，测定该样品中K2FeO4的质量分数为__________。

（4）配制0.1mol·L－1的K2FeO4，调节溶液pH，含铁离子在水溶液中的存在形态如图所示。下列说法正确的是_________(填字母)。

A．pH=2时，c(H3FeO4+)+c(H2FeO4)+c(HFeO4－)=0.1mol·L－1

B．向pH=10的这种溶液中加硫酸铵，则HFeO4－的分布分数逐渐增大

C．向pH=1的溶液中加HI溶液，发生反应的离子方程式为：H2FeO4＋H+==H3FeO4＋

D．将K2FeO4晶体溶于水，水溶液呈弱碱性

高二化学填空题中等难度题查看答案及解析

高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂。下列反应可制取K2FeO4：

2 Fe（OH）3 +3 Cl2+10KOH 　 0~30℃ 2 K2FeO4+6KCl+8H2O，对于该反应，下列说法正确的是

A．水是还原产物　　　　　　　　 B．Fe（OH）3发生还原反应

C．Cl2是氧化剂　　　　　　　　　 D．每生成1mol K2FeO4转移2mol电子

高二化学选择题困难题查看答案及解析

加碘食盐中含有碘酸钾(KIO3)，现以电解法制备碘酸钾，实验装置如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液，发生反应：3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O，将该溶液加入阳极区，另将氢氧化钾溶液加入阴极区，开始电解。下列说法中正确的是(　　)

A. 电解过程中OH－从a极区通过离子交换膜c进入b极区

B. 随着电解进行，KOH溶液浓度会逐渐减小

C. a电极反应式：I－－6e－＋6OH－=== IO3－＋3H2O，a极区的KI最终转变为KIO3

D. 当阳极有0.1 mol I－放电时，阴极生成6.72 L H2

高二化学单选题困难题查看答案及解析

将二氧化硫通入下列试剂，能依次证明SO2具有还原性、漂白性、氧化性、酸性氧化物性质的是(　 )

①溴水 ②品红溶液 ③酸性高锰酸钾溶液 ④硝酸钡溶液 ⑤含酚酞的氢氧化钠溶液

⑥氢硫酸 ⑦紫色石蕊试液 ⑧氯化铁溶液

A. ①⑤⑥④　　 B. ⑧②⑥⑤　　 C. ③⑦⑥⑤　　 D. ④②⑤①

高二化学选择题中等难度题查看答案及解析

高铁酸钾（K₂FeO₄）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂。

（1）FeO₄^2-与水反应的方程式为：4FeO₄^2- + 10H₂O  4Fe(OH)₃ + 8OH^－+ 3O₂，

K₂FeO₄在处理水的过程中所起的作用是________和________。

（2）将适量K₂FeO₄配制成c(FeO₄^2-) ＝1.0×10^-3 mol·L^-1（1.0mmol·L^-1）的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c(FeO₄^2-)的变化，结果见图Ⅰ。题（1）中的反应为FeO₄^2-变化的主反应，该反应的△H________0。

（3）FeO₄^2-在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示。下列说法正确的是________（填字母）。

A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态

B．改变溶液的pH，当溶液由pH＝10降至pH＝4的过程中，HFeO₄^－的分布分数先增大后减小

C．向pH＝8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：H₂FeO₄＋OH^－＝HFeO₄^－＋H₂O

D．pH约为2.5 时，溶液中H₃FeO₄⁺和HFeO₄^－比例相当

（4）HFeO₄^－H⁺+FeO₄^2-的电离平衡常数表达式为K=___________________，其数值接近________（填字母）。

A．10^-2.5        B．10^-6      C．10^-7         D．10^-10

（5）25℃时，CaFeO₄的Ksp = 4.536×10^-9，若要使100mL，1.0×10^-3 mol·L^-1的K₂FeO₄溶液中的c(FeO₄^2- )完全沉淀，理论上至少要加入的Ca(OH)₂的物质的量为________mol，

完全沉淀后溶液中残留的c(FeO₄^2- )为______________。

高二化学填空题极难题查看答案及解析

高铁酸钾（K2FeO4）具有极强的氧化性，可作为水处理剂和高容量电池材料。

（1）FeO42－与水反应的方程式为：4FeO42－+ 10H2O 4Fe(OH)3 + 8OH－+ 3O2，

K2FeO4在处理水的过程中所起的作用是________。

（2）与MnO2－Zn电池类似，K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为____________________________。

（3）将适量K2FeO4配制成c(FeO42－)＝1.0×10-3 mol/L（1.0mmol/L）的试样，FeO42－在水溶液中的存在形态如右图所示。下列说法正确的是（填字母）。

A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态

B．改变溶液的pH，当溶液由pH＝10降至pH＝4的过程中，HFeO4－的分布分数先增大后减小

C．向pH＝8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：H2FeO4＋OH－＝HFeO4－＋H2O

D．pH约为2.5 时，溶液中H3FeO4+和HFeO4－比例相当

（4）HFeO4－H++FeO42－的电离平衡常数表达式为K=______________，其数值接近_______（填字母）。

A．10-2.5　　　　　　 　　 B．10-6　　　　 　　　　 C．10-7　　　　　　 　　 D．10-10

（5）25℃时，CaFeO4的Ksp = 4.536×10-9，若要使100mL1.0×10-3 mol/L的K2FeO4溶液中的c(FeO42－)完全沉淀，则理论上需控制溶液中Ca2+浓度至少为__________。

高二化学简答题极难题查看答案及解析