高铁酸钾是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,主要用于饮水处理。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。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①如图所示,A为氯气发生装置。装置A、B、C、D中存在错误的是______________(填序号)。
②C中得到紫色固体和溶液。C中通入氯气发生反应,生成高铁酸钾(K2FeO4)的化学方程式为_______,此外Cl2还可能与过量的KOH反应。
(2)探究K2FeO4的性质
①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:
方案I | 取少量溶液a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。 |
方案II | 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。 |
i.由方案I中溶液变红可知溶液a中含有__________离子,但该离子的存在不能判断一定是K2FeO4,氧化了Cl2,因为K2FeO4,在酸性溶液中不稳定,请写出K2FeO4在酸性溶液中发生反应的离子方程式___________________________________。
ii.方案Ⅱ可证明K2FeO4,氧化了Cl-.用KOH溶液洗涤的目的是_______________。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2_____FeO42- (填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系恰好相反,原因是_______________。
(3)若在制备装置C中加入Fe(OH)3的质量为14.0g,充分反应后经过滤、洗涤、干燥得K2FeO4固体19.3g,则K2FeO4的产率为______________。
高三化学实验题中等难度题
高铁酸钾是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,主要用于饮水处理。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。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①如图所示,A为氯气发生装置。装置A、B、C、D中存在错误的是______________(填序号)。
②C中得到紫色固体和溶液。C中通入氯气发生反应,生成高铁酸钾(K2FeO4)的化学方程式为_______,此外Cl2还可能与过量的KOH反应。
(2)探究K2FeO4的性质
①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:
方案I | 取少量溶液a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。 |
方案II | 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。 |
i.由方案I中溶液变红可知溶液a中含有__________离子,但该离子的存在不能判断一定是K2FeO4,氧化了Cl2,因为K2FeO4,在酸性溶液中不稳定,请写出K2FeO4在酸性溶液中发生反应的离子方程式___________________________________。
ii.方案Ⅱ可证明K2FeO4,氧化了Cl-.用KOH溶液洗涤的目的是_______________。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2_____FeO42- (填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系恰好相反,原因是_______________。
(3)若在制备装置C中加入Fe(OH)3的质量为14.0g,充分反应后经过滤、洗涤、干燥得K2FeO4固体19.3g,则K2FeO4的产率为______________。
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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KOH溶液;在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)K2FeO4作为高效、多功能水处理剂的原因是______________________________。
(2)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是_____________________________。
②该装置有明显不合理设计,如何改进?____________________________。
③改进后,B中得到紫色固体和溶液。B中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有____________________________。
(3)探究K2FeO4的性质(改进后的实验)
①取B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:
方案Ⅰ | 取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。 |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗涤B中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。 |
a.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)。
b.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是______________。
②根据K2FeO4的制备实验和方案Ⅱ实验表明Cl2和的氧化性强弱关系相反,原因是_____________。
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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KOH溶液;在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)K2FeO4作为高效、多功能水处理剂的原因是______________________________。
(2)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是_____________________________。
②该装置有明显不合理设计,如何改进?____________________________。
③改进后,B中得到紫色固体和溶液。B中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有____________________________。
(3)探究K2FeO4的性质(改进后的实验)
①取B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:
方案Ⅰ | 取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。 |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗涤B中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。 |
a.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)。
b.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是______________。
②根据K2FeO4的制备实验和方案Ⅱ实验表明Cl2和的氧化性强弱关系相反,原因是_____________。
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高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型,高效、多功能绿色水处理剂,可通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备。已知:①KClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3;
②K2FeO4具有下列性质:可溶于水、微溶于浓KOH溶液;在强碱性溶液中比较稳定;在Fe3+催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
如图所示是实验室模拟工业制备KClO溶液装置。
(1)B装置的作用为___。
(2)反应时需将C装置置于冷水浴中,其原因为__。
(3)制备K2FeO4时,不能将碱性的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,其原因是__,制备K2FeO4的离子方程式:___。
(4)工业上常用废铁屑为原料制备Fe(NO3)3溶液,溶液中可能含有Fe2+,检验Fe2+所需试剂名称___,其反应原理为___(用离子方程式表示)。
(5)工业上用“间接碘量法”测定高铁酸钾的纯度:用碱性KI溶液溶解1.00gK2FeO4样品,调节pH使高铁酸根全部被还原成亚铁离子,再调节pH为3~4,用1.0mol/L的Na2S2O3标准溶液作为滴定剂进行滴定(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),淀粉作指示剂,
装有Na2S2O3标准溶液的滴定管起始和终点读数如图所示:
①消耗Na2S2O3标准溶液的体积为___mL。
②原样品中高铁酸钾的质量分数为__。[M(K2FeO4)=198g/mol]
③若在配制Na2S2O3标准溶液的过程中定容时俯视刻度线,则导致所测高铁酸钾的质量分数__(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
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高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型非氯高效消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上可用如下方法制备:3ClO-+ 2Fe3++ 10OH- = 2FeO42-+ 3Cl-+ 5H2O,下列相关叙述不合理的是
A.K2FeO4中铁元素的化合价是+6
B.制得1mol K2FeO4转移6 mol e-
C.K2FeO4做消毒剂的原因是其有强氧化性
D.K2FeO4在消毒杀菌过程中还可以净水
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高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染的绿色水处理剂。工业制高铁酸钠的方法有如下两种:
①湿法制备的主要反应方程式为:Fe(OH)3+ ClO—+ OH— → FeO42—+ Cl—+ H2O
②干法制备的主要反应方程式为: FeSO4+ Na2O2→ Na2FeO4+ Na2O+ Na2SO4 + O2↑
(均未配平)
下列有关说法不正确的是
A.高铁酸钠中铁显+6价
B.湿法制备的反应方程式中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
C.干法中每生成1 mol Na2FeO4转移4 mol电子
D.K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,还能除去水体中的H2S、NH3等,生成的Fe(OH)3还能吸附水中的悬浮杂质
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高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染的绿色水处理剂。工业制高铁酸钠的方法有如下两种:
①湿法制备的主要反应方程式为:Fe(OH)3+ ClO—+ OH— → FeO42—+ Cl—+ H2O
②干法制备的主要反应方程式为: FeSO4+ Na2O2 → Na2FeO4+ Na2O+ Na2SO4 + O2↑
(均未配平)
下列有关说法不正确的是
A.高铁酸钠中铁显+6价
B.湿法制备的反应方程式中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
C.干法中每生成1 mol Na2FeO4转移4 mol电子
D.K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,还能除去水体中的H2S、NH3等,生成的Fe(OH)3还能吸附水中的悬浮杂质
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高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染的绿色水处理剂。工业制高铁酸钠的方法有如下两种:
①湿法制备的主要反应方程式为:Fe(OH)3+ ClO—+ OH— → FeO42—+ Cl—+ H2O
②干法制备的主要反应方程式为: FeSO4+ Na2O2 → Na2FeO4+ Na2O+ Na2SO4 + O2↑
(均未配平)
下列有关说法不正确的是 ( )
A.高铁酸钠中铁显+6价
B.湿法制备的反应方程式中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
C.干法中每生成1 mol Na2FeO4转移4 mol电子
D.K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,还能除去水体中的H2S、NH3等,生成的Fe(OH)3还能吸附水中的悬浮杂质
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高铁酸钾 (K2FeO4)是一种新型,高效的绿色水处理剂。工业上利用硫酸亚铁为原料,通过铁黄 (FeOOH)制备高铁酸钾,可降低生产成本产品质量优工艺流程如下:
化学兴趣小组的同学们在实验室中,通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应模拟工业生产制备高铁酸钾,下图所示是模拟工业制备KClO溶液装置。
已知:K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液;在强碱性溶液中比较稳定;在Fe3+催化作用下发生分解。
(1)工业流程中,需要加入试剂A制备铁黄(FeOOH),最合适的试剂A是:________。
A.Cl2 B.O2 C.KMnO4 D.HNO3
流程中制备铁黄涉及到的离子反应方程式:_______。
实验测得反应溶液的pH对铁黄产率的影响如下图所示,pH大于4.5时铁黄产率逐降低的主要原因可能是:______。
(2)根据工业流程推断,溶解度K2FeO4________ Na2FeO4 (填“>”或“<”)
(3)实验室使用KClO溶液和饱和Fe(NO3)3液制备高铁酸钾时,两种试剂的滴加顺序为________。
(4) K2FeO4在水溶液中易水解,在“提纯”K2FeO4中采用重结晶洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用____溶液(填序号)
a.水 b.NH4Cl、异丙醇 c. Fe(NO3)3、异丙醇 d.异丙醇
(5)工业上用“间接碘量法”测定高铁酸钾的纯度:用碱性KI溶液溶解1.00g K2FeO4样品,调节pH使高铁酸根全部被还原成亚铁离子,再调节pH为3~4,用1.00mol/l的Na2S2O3标准溶液作为滴定剂进行滴定(2Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI),淀粉作指示剂,三次滴定,消耗Na2S2O3标准溶液分别17.98、18.02、18.95mL。原样品中高铁酸钾的质量分数为________。[M(K2FeO4)=198g/mol]
高三化学工业流程困难题查看答案及解析