铁黄（FeOOH）是一种不溶于水的黄色固体，可用作制造黄色颜料，也是制备高铁酸钾的原料。以...

铁黄（FeOOH）是一种不溶于水的黄色固体，可用作制造黄色颜料，也是制备高铁酸钾的原料。以下是实验室制备铁黄的一种方法：

①称取一定质量FeSO4溶于适量蒸馏水配成物质的量浓度约为0.4mol/L的溶液并加稀H2SO4调节溶液pH≈2；

②把配制好的溶液加入三颈烧瓶中，再加入适量NaNO2固体和磁力搅拌核，按下图连接好装置，A、B处均装有KOH溶液；

③打开旋塞M、N，开启恒温磁力搅拌器，控制加热温度为40℃，从a口通入空气；

④反应过程中，控制溶液pH为2.0土0.5，当反应液变为亮黄色时，停止反应；

⑤待反应液冷却后，过滤洗涤并干燥所得沉淀。

回答下列问题：

（1）NaNO2在反应中起催化剂作用，实际起催化作用的是其与加稀H2SO4反应生成的气体，该反应的离子方程式为__________，制备铁黄的总反应离子方程式为__________ 。

（2）A处KOH溶液的作用为：__________ 。

（3）步骤⑤中判断沉淀洗涤干净的方法是__________。

（4）下列装置可作为空气提供源的有__________。

某学生利用减压过滤的抽气泵，也实现了为装置持续通入空气的目的，他的具体操作方法是__________。

（5）改变不同的实验条件，发现适当的空气流速、合适的pH和温度（40℃）、增加催化剂用量都能够提高产率。温度过高或过低均影响产率的原因是（不考虑副反应）__________。

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工业上用废铁为主要原料生产黄色颜料氧化铁黄（化学式：FeOOH）的一种工艺流程如下：

主要反应：4FeSO4+O2+8NaOH→4FeOOH↓+4Na2SO4+2H2O，完成下列填空：

（1）钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的正极反应式为___________________，钢铁的电化学保护有一种是外加电流阴极保护法，另一种是______________阴极保护法。

（2）废铁在反应前需清洗表面油污，请用水解平衡移动原理解释常用热的纯碱溶液清洗废铁表面油污的原因________________________________________________。

（3）FeSO4的氧化过程若温度太高会发生副反应而产生红褐色沉淀[Fe(OH)3]，其离子方程式是_________________、 ___________________。

（4）检验氧化铁黄沉淀洗涤是否完全的方法是：向最后一次洗涤液中加入_______试剂，若出现_______现象则表明未洗涤完全。

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氧化铁黄（化学式为FeOOH）是一种黄色颜料，工业上用废铁为主要原料生产氧化铁黄的一种工艺流程如下：

（1）废铁在反应前常用热的纯碱溶液清洗表面油污，其原理是　　　 　　　　 （写离子方程式）。

（2）氧化过程生成氧化铁黄的化学方程式是　　　　　　　　　 。

（3）检验洗涤是否完全的方法是　　　　　　　　 。

（4）色光度是产品质量的指标之一，合格氧化铁黄的色光度值范围为 -0.5 ~ 0.5。

①氧化过程若温度太高，会导致产品颜色偏红，可能含有的杂质是　　 　　　 　　 。

②氧化过程溶液pH对产率、色光度的影响如图所示，氧化时应控制pH的合理范围是　　　　 ，pH过小导致产率较低的可能原因是　　　　　　　　 。

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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]

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（8分）三草酸合铁酸钾晶体易溶于水，难溶于乙醇，可用作某些化学反应的催化剂，化学式为K3[Fe（C2O4）3]·3H2O。实验室以铁屑为原料制备三草酸合铁酸钾晶体相关反应过程如图所示：

请回答下列问题：

（1）制备过程中加入H2O2目的是______________，得到K3[Fe（C2O4）3]溶液后，需要加入乙醇，其目的是_________________。

（2）晶体中所含的结晶水可通过重量分析法测定，主要步骤有：①称量，②置于烘箱中脱结晶水，③冷却，④称量，⑤重复脱水、冷却、称量至恒重，⑥计算。步骤⑤的目的是___________________。

（3）可被高锰酸钾溶液氧化放出CO2，测定产物中K3[Fe（C2O4）3]·3H2O含量时，可用酸性高锰酸钾标准溶液进行滴定。

①写出滴定过程中发生反应的离子方程式_____________;

②取10．0g产物配成100mL溶液，从中取出20mL于锥形瓶中，用0．1mol·L－1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定，达到滴定终点时消耗酸性高锰酸钾溶液24mL。则产物中K3[Fe（C2O4）3]·3H2O的质量分数为_________。（K3[Fe（C2O4）3]·3H2O相对分子质量为491）

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K3[Fe（C2O4）3]·3H2O[三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体]易溶于水，难溶于乙醇，可作为有机反应的催化剂。实验室可用铁屑为原料制备，相关反应过程如下。请回答下列问题：

（1）铁屑中常含硫元素，因而在制备FeSO4时会产生有毒的H2S气体，该气体可用氢氧化钠溶液吸收。下列吸收装置正确的是　　　　　　　　　　 （填序号）。

（2）在得到的FeSO4溶液中需加入少量的H2 SO4酸化，目的是　　　　　　　　　　　　 ，得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后，加入乙醇的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定，主要步骤有：①称量，②置于烘箱中脱结晶水，③冷却，④称量，⑤重复②～④至恒重，⑥计算。

步骤⑤的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）C2O可被酸性KMnO4溶液氧化为CO2气体，故实验产物中K3[Fe（C2O3）3]·3H2O含量测定可用KMnO4标准溶液滴定。

①写出滴定过程中发生反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②下列滴定操作中使滴定结果偏高的是　　　　　　　　　 （填序号）。

A．滴定管用蒸馏水洗涤后，立即装入标准液

B．锥形瓶在装待测液前未用待测液润洗

C．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失

D．读取标准液体积时，滴定前仰视读数，滴定后俯视读数

③取产物10.0 g配成100 mL溶液，从中取出20 mL于锥形瓶中，用浓度为0．1mol·L－l的酸性KMnO4溶液滴定，达到滴定终点时消耗酸性KMnO4溶液24．00mL，则产物中K3 [Fe（C2O4）3]·3H2O的质量分数为　　　 [已知摩尔质量M{ K3[Fe（C2O4）3]·3H2O）=491 g·mol－l]。

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K3[Fe(C2O4)3]·3H2O [三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体]易溶于水，难溶于乙醇，可作为有机反应的催化剂。实验室可用废铁屑等物质为原料制备，并测定产品的纯度。相关反应的化学方程式为：Fe + H2SO4 ＝FeSO4 + H2↑　　　 FeSO4＋H2C2O4＋2H2O＝FeC2O4·2H2O↓＋H2SO4

2FeC2O4·2H2O＋H2O2＋H2C2O4＋3K2C2O4＝2K3[Fe(C2O4)3]＋6H2O

回答下列问题：

（1）使用废铁屑前，往往将其在1.0mol.L-1Na2CO3溶液中浸泡数分钟,其目的是　　　　　　　　　 。然后使用　　　　　　　　　　 （填写操作名称）分离并洗涤铁屑。

（2）析出的K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体可通过如下图所示装置通过减压过滤与母液分离。下列关于减压过滤的操作正确的是　　　　　 。

A．选择比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔　 盖住的滤纸

B．放入滤纸后，直接用倾析法转移溶液和沉淀，再打开水龙头抽滤

C．洗涤晶体时，先关闭水龙头，用蒸馏水缓慢淋洗，再打开水龙头抽滤

D．抽滤完毕时，应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管，以防倒吸

（3）使用高锰酸钾法（一种氧化还原反应滴定法）可以测定所得产品的纯度。若需配制浓度为0.03000 mol·L-1KMnO4标准溶液240mL，应准确称取　　　　　　　　　　 g KMnO4(保留四位有效数字，已知M KMnO4＝158.0g.mol-1)。配制该标准溶液时，所需仪器除电子天平、药匙、烧杯、玻璃棒外，还缺少的玻璃仪器有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。配制过程中，俯视刻度线定容则导致所配溶液浓度　　　　　　　　　　 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

（4）某同学称取2.000g产品，经预处理后配制成100mL溶液，移取25.00mL溶液于锥形瓶中，使用0.03000 mol·L-1KMnO4标准溶液滴定，消耗标准溶液10.00mL。

①实际进行滴定时，往往使用酸化的KMnO4标准溶液，写出该滴定反应的离子方程式　　　　　　 。

②判断到达滴定终点的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③该产品的纯度为　　　　　　 ﹪（保留四位有效数字）。

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K3[Fe(C2O4)3]·3H2O[三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。实验室可用铁屑为原料制备,相关反应的化学方程式为:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑

FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O4·2H2O↓+H2SO4

2FeC2O4·2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O42K3[Fe(C2O4)3]+6H2O

2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O

回答下列问题:

(1)铁屑中常含硫元素,因而在制备FeSO4时会产生有毒的H2S气体,该气体可用氢氧化钠溶液吸收。下列吸收装置正确的是　　　　。

(2)在将Fe2+氧化的过程中,需控制溶液温度不高于40 ℃,理由是　　　　　;得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇的理由是　　　　　　。

(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:①称量,②置于烘箱中脱结晶水,③冷却,④称量,⑤　　　　　　　(叙述此步操作),⑥计算。步骤③若未在干燥器中进行,测得的晶体中所含结晶水含量　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”);步骤⑤的目的是　　　　　　　　　　。

(4)晶体中C2含量的测定可用酸性KMnO4标准溶液滴定。称取三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体m g溶于水配成250 mL溶液,取出20.00 mL放入锥形瓶中,用0.010 0 mol·L-1酸化的高锰酸钾溶液进行滴定。

①下列操作及说法正确的是　　。

A.滴定管用蒸馏水洗涤后,即可装入标准溶液

B.装入标准溶液后,把滴定管夹在滴定管夹上,轻轻转动活塞,放出少量标准液,使尖嘴充满液体

C.接近终点时,需用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴

②有同学认为该滴定过程不需要指示剂,那么滴定终点的现象为　　　　　　,若达到滴定终点消耗高锰酸钾溶液V mL,那么晶体中所含C2的质量分数为　　　(用含V、m的式子表示)。

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K3[Fe(C2O4)3]·3H2O[三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。实验室可用铁屑为原料制备,相关反应的化学方程式为:Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑、FeSO4+H2C2O4+2H2O＝FeC2O4·2H2O↓+H2SO4、2FeC2O4·2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O4＝2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O、2MnO4－+5C2O42－+16H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O。回答下列问题:

(1)铁屑中常含硫元素,因而在制备FeSO4时会产生有毒的H2S气体,该气体可用氢氧化钠溶液吸收。下列吸收装置正确的是_____。

(2)在将Fe2+氧化的过程中,需控制溶液温度不高于40 ℃,理由是_______;得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇的理由是________。

(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:①称量,②置于烘箱中脱结晶水,③冷却,④称量,⑤__________(叙述此步操作),⑥计算。步骤③若未在干燥器中进行,测得的晶体中所含结晶水含量____(填“偏高”“偏低”或“无影响”);步骤⑤的目的是_______________。

(4)晶体中C2O42－含量的测定可用酸性KMnO4标准溶液滴定。称取三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体m g溶于水配成250 mL溶液,取出20.00 mL放入锥形瓶中,用0.010 0 mol·L-1酸化的高锰酸钾溶液进行滴定。

①下列操作及说法正确的是___。

A.滴定管用蒸馏水洗涤后,即可装入标准溶液

B.装入标准溶液后,把滴定管夹在滴定管夹上,轻轻转动活塞,放出少量标准液,使尖嘴充满液体

C.接近终点时,需用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴

②有同学认为该滴定过程不需要指示剂,那么滴定终点的现象为________,若达到滴定终点消耗高锰酸钾溶液V mL,那么晶体中所含C2O42－的质量分数为____(用含V、m的式子表示)。

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碳酸亚铁（白色固体，难溶于水）是一种重要的工业原料，可用于制备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验，寻找利用复分解反应制备 FeCO3 沉淀的最佳方案：　

(1)实验 I 中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：

□Fe2+ +□____+□　　 + □H2O=□　　 Fe(OH)3 +□HCO3−

(2)实验 II 中产生 FeCO3 的离子方程式为_____________________________。

(3)为了探究实验 III 中 NH4+所起的作用，甲同学设计了实验 IV 进行探究：

实验 IV 中加入 Na2SO4 固体的目的是②_______________________。

对比实验 II、III、IV，甲同学得出结论：NH4+水解产生 H+，降低溶液 pH，减少了副产物 Fe(OH)2 的产生。

乙同学认为该实验方案不够严谨，应补充的对比实验操作是：③_____________，再取该溶液一滴管，与 2mL 1 mol/L NaHCO3 溶液混合。

(4)小组同学进一步讨论认为，定性实验现象并不能直接证明实验 III 中 FeCO3 的纯度最高，需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验 I、II、III 中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量，然后转移至 A 处的广口瓶中。

为测定 FeCO3 的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是______________________。

(5)实验反思：经测定，实验 III 中的 FeCO3 纯度高于方案 I 和方案 II。通过以上实验分析，制备 FeCO3 实验成功的关键因素是_______________________________________

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