高鐵酸鉀(K2FeO4)為紫色固體,微溶于KOH溶液,具有強氧化性,在酸性或中性溶液中產生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。
(1)用如圖所示的裝置制備K2FeO4。
①A為Cl2發(fā)生裝置,裝置B的作用是 除去氣體中的HCl除去氣體中的HCl。
②裝置C中發(fā)生反應的離子方程式為 3Cl2+2 Fe(OH)3+4K++10OH-=2K2FeO4↓+6Cl-+8H2O3Cl2+2 Fe(OH)3+4K++10OH-=2K2FeO4↓+6Cl-+8H2O。
③當裝置C中得到大量紫色固體時立即停止通入Cl2,原因是 過量氯氣使溶液顯酸性,而K2FeO4在酸性溶液中產生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定過量氯氣使溶液顯酸性,而K2FeO4在酸性溶液中產生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。
(2)某鐵礦石的主要成分為Fe2O3和少量Al2O3、SiO2,請補充完整由該鐵礦石制得高純度Fe(OH)3的實驗方案:鐵礦石粉碎,邊攪拌邊加入鹽酸至礦石不再溶解,過濾,向濾液中加入NaOH溶液至不再產生沉淀,過濾,洗滌至洗滌濾液滴加硝酸銀不產生沉淀,干燥鐵礦石粉碎,邊攪拌邊加入鹽酸至礦石不再溶解,過濾,向濾液中加入NaOH溶液至不再產生沉淀,過濾,洗滌至洗滌濾液滴加硝酸銀不產生沉淀,干燥(實驗中須使用的試劑:稀鹽酸、NaOH溶液、AgNO3溶液)。
(3)通過以下方法測定高鐵酸鉀樣品的純度:稱取0.6000 g 高鐵酸鉀樣品,完全溶解于濃KOH溶液中,再加入足量亞鉻酸鉀{K[Cr(OH)4]}反應后配成100.00mL溶液;取上述溶液20.00mL于錐形瓶中,加入稀硫酸調至pH=2,用0.1000 mol?L-1硫酸亞鐵銨溶液滴定,消耗標準硫酸亞鐵銨溶液15.00mL。
測定過程中發(fā)生反應:
Cr(OH)4-+FeO2-4═Fe(OH)3+CrO2-4+OH-
2CrO2-4+2H+═Cr2O2-7+H2O
Cr2O2-7+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O(未配平)
計算K2FeO4樣品的純度(寫出計算過程):n(硫酸亞鐵銨)=0.1000mol?L-1×15×10-3L=1.5×10-3mol,由關系式2FeO2-4~2CrO2-4~Cr2O2-7~6Fe2+可知n(K2FeO4)=1.5×10-3mol×26=5×10-4mol,K2FeO4產品的純度=100mL20mL×5×10-4mol×198g/mol0.600g=82.50%n(硫酸亞鐵銨)=0.1000mol?L-1×15×10-3L=1.5×10-3mol,由關系式2FeO2-4~2CrO2-4~Cr2O2-7~6Fe2+可知n(K2FeO4)=1.5×10-3mol×26=5×10-4mol,K2FeO4產品的純度=100mL20mL×5×10-4mol×198g/mol0.600g=82.50%。
F
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4
C
r
O
2
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4
C
r
O
2
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4
O
2
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7
O
2
-
7
F
e
O
2
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4
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r
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2
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×
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【答案】除去氣體中的HCl;3Cl2+2 Fe(OH)3+4K++10OH-=2K2FeO4↓+6Cl-+8H2O;過量氯氣使溶液顯酸性,而K2FeO4在酸性溶液中產生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定;鐵礦石粉碎,邊攪拌邊加入鹽酸至礦石不再溶解,過濾,向濾液中加入NaOH溶液至不再產生沉淀,過濾,洗滌至洗滌濾液滴加硝酸銀不產生沉淀,干燥;n(硫酸亞鐵銨)=0.1000mol?L-1×15×10-3L=1.5×10-3mol,由關系式2~2~Cr2~6Fe2+可知n(K2FeO4)==5×10-4mol,K2FeO4產品的純度=×=82.50%
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:116引用:5難度:0.6
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