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...

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

高铁酸钾是绿色、环保型水处理剂，也是高能电池的电极材料。工业上，利用硫酸亚铁为原料，通过铁黄(FeOOH)制备高铁酸钾，可降低生产成本且产品质量优。工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）有同学认为上述流程可以与氯碱工业联合。写出电解饱和食盐水制取次氯酸钠的化学方程式　　 　　 　 。

（2）制备铁黄的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　　　 。实验测得反应溶液的pH、温度对铁黄产率的影响如图所示。反应温度宜选择　　　　　　 ；pH大于4.5时铁黄产率降低的主要原因可能是 　 　　 。

（3）用高铁酸钾处理水时，不仅能消毒杀菌，还能除去水体中的H2S、NH3、CN－等，生成的氢氧化铁胶体粒子还能吸附水中悬浮杂质。试写出高铁酸钾处理含CN－废水时除去CN－的离子方程式　 　　　　 。

（4）K2FeO4可作锌铁碱性高能电池的正极材料，电池反应原理：

2K2FeO4+3Zn+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH。放电时负极材料是　　 　　 ；充电时阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　 。

（5）已知：常温下，Kap[Fe(OH)3]=4.0×10－38。高铁酸钾的净水能力与废水的pH有关，当溶液pH=2时，废水中c(Fe3+)=　　 　　 　 mol·L－1。

（6）如果上述流程中，铁元素总利用率为75%。利用1mol 2mol·L－1FeSO4溶液能制备纯度为90%的高铁酸钾　　 　 　 kg。

高三化学实验题极难题查看答案及解析

高铁酸钾是绿色、环保型水处理剂，也是高能电池的电极材料。工业上利用硫酸亚铁为原料，通过铁黄（FeOOH）制备高铁酸钾，可降低生产成本且产品质量优。工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）有同学认为上述流程可以与氯碱工业联合。写出电解饱和食盐水制取次氯酸钠的化学方程式______________。

（2）制备铁黄的离子方程式为_______________。实验测得反应溶液的pH、温度对铁黄产率的影响如图所示。反应温度宜选择_________；pH大于4.5时铁黄产率逐渐降低的主要原因可能是_______________。

（3）用高铁酸钾作水处理剂除了可以对水体进行杀菌消毒之外，其还原产物氢氧化铁胶体还能吸附水中悬浮杂质，请写出用高铁酸钾除去水体中CN﹣的离子方程式______。

（4）已知：常温下，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10﹣38。高铁酸钾的净水能力与废水的pH有关，当溶液pH=2时，废水中c（Fe3+）=_________mol•L﹣1。

（5）如果上述流程中，铁元素总利用率为75%。利用1L 2mol•L﹣1FeSO4溶液能制备纯度为90%的高铁酸钾________g。

高三化学简答题困难题查看答案及解析

高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂，工业上采用向KOH溶液中通入氯气，然后再加入Fe(NO3)3溶液的方法制备K2FeO4，发生反应：

①Cl2+KOH→KCl+KClO+KClO3+H2O（未配平）；

②2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O。

下列说法正确的是

A.反应①中每消耗4 mol KOH，吸收标准状况下44.8L Cl2

B.氧化性：K2FeO4＞ KClO

C.若反应①中n(ClO-)∶n(ClO3-)=5∶1，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1

D.若反应①的氧化产物只有KClO，则得到0.2mol K2FeO4时消耗0.3mol Cl2

高三化学多选题中等难度题查看答案及解析

（题文）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)的方法为在隔绝空气条件下________、________、过滤、洗涤、隔绝空气减压干燥。

②写出产生X气体的化学方程式_______________________________________。

（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30.00mL的(NH4)2Fe(SO4)2溶液。

已知：K2Cr2O7水溶液显黄色，滴定时发生的反应为：6Fe2+＋Cr2O72－＋14H+==6Fe3+＋2Cr3+＋7H2O。

①步骤2中准确量取25.00mLK2FeO4溶液加入到锥形瓶中所用的仪器是________。

②写出步骤3中发生反应的例子方程式___________________________________。

③根据上述实验数据，测定该样品中K2FeO4的质量分数为___________。（K2FeO4摩尔质量为198g/mol）。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

（题文）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)的方法为在隔绝空气条件下________、________、过滤、洗涤、隔绝空气减压干燥。

②写出产生X气体的化学方程式_______________________________________。

（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30.00mL的(NH4)2Fe(SO4)2溶液。

已知：K2Cr2O7水溶液显黄色，滴定时发生的反应为：6Fe2+＋Cr2O72－＋14H+==6Fe3+＋2Cr3+＋7H2O。

①步骤2中准确量取25.00mLK2FeO4溶液加入到锥形瓶中所用的仪器是________。

②写出步骤3中发生反应的例子方程式___________________________________。

③根据上述实验数据，测定该样品中K2FeO4的质量分数为___________。（K2FeO4摩尔质量为198g/mol）。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂，工业上采用向KOH溶液中通入氯气，然后再加入Fe(NO3)3溶液的方法制备K2FeO4，发生反应：

①C12+KOH→KC1+KC1O+KC1O3+H2O(未配平)；

②2Fe(NO3)3+3KC1O+10KOH===2K2FeO4+6KNO3+3KC1+5H2O。

下列说法正确的是

A.若反应①中n(ClO－)：n(C1O3－)=5：1，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1

B.反应①中每消耗4molKOH，吸收标准状况下22．4LCl2

C.氧化性：K2FeO4>KC1O

D.若反应①的氧化产物只有KC1O，则得到0.2molK2FeO4时消耗0.3molC12

高三化学单选题简单题查看答案及解析

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）2溶液的体积，做3次平行实验，平均消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液的体积30.00 mL。

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_________，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

高三化学简答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。

（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）2溶液的体积，做3次平行实验，平均消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液的体积30.00 mL。

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_________，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

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

高铁酸钾（K2FeO4）是一种理想的绿色高效水处理剂。某学习小组用下图所示装置（夹持仪器已略去）制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe（NO3）3溶液的反应制备K2FeO4。

查阅资料知K2FeO4的部分性质如下：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在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe（OH）3和O2。

请回答下列问题：

（1）仪器C和D中都盛有KOH溶液，其中C中KOH溶液的用途是_________________。

（2）Cl2与KOH的浓溶液在较高温度下反应生成KClO3。为保证反应生成KClO，需要将反应温度控制在0～5℃下进行，在不改变KOH溶液浓度的前提下，实验中可以采取的措施是__________________。

（3）在搅拌下，将Fe（NO3）3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中即可制取K2FeO4，写出该反应的化学方程式___________；该操作不能将KClO饱和溶液滴加到Fe（NO3）3饱和溶液中，其原因是______________。

（4）制得的粗产品中含有Fe（OH）3、KCl等杂质。一种提纯方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L－1KOH溶液中，用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥。

①第一次和第二次过滤得到的固体分别对应的是（填化学式）____________、_________，过滤时不用普通漏斗而采用砂芯漏斗的原因是________________。

②晶体用乙醇洗涤的原因是__________________。

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