實驗小組制備高鐵酸鉀（K2FeO4）并探究其性質。
資料：K2FeO4為紫色固體，易溶于水，微溶于濃KOH溶液；具有強氧化性，在酸性或中性溶液中快速產生O2，在0℃～5℃、強堿性溶液中較穩定。
（1）制備K2FeO4（夾持裝置略）
①A為氯氣發生裝置。A中反應的化學方程式為（錳被還原為Mn2+）：2KMnO4+16HCl（濃）=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O2KMnO4+16HCl（濃）=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。
②將除雜裝置B補充完整并標明所用試劑 
。
③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發生的反應有：3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外還有 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
（2）探究K2FeO4的性質
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產生黃綠色氣體，得溶液a,經檢驗氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl-而產生Cl2，設計以下方案：
| 方案Ⅰ | 取少量a,滴加KSCN溶液至過量，溶液呈紅色 |
| 方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶出，得到紫色溶液b,取少量b,滴加鹽酸，有Cl2產生 |
Fe3+
Fe3+
離子，但該離子的產生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化，還可能由 4FeO42-+20 H+═4Fe3++3O2↑+10H2O
4FeO42-+20 H+═4Fe3++3O2↑+10H2O
產生（用方程式表示）。ⅱ．方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗滌的目的是
確保K2FeO4在堿性環境中的穩定性，同時排除ClO-對實驗的干擾
確保K2FeO4在堿性環境中的穩定性，同時排除ClO-對實驗的干擾
。②根據K2FeO4的制備實驗得出：氧化性Cl2
＞
＞
FeO42-（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ實驗表明，Cl2和FeO42-的氧化性強弱關系相反，原因是 物質的氧化性與溶液的酸堿性有關
物質的氧化性與溶液的酸堿性有關
。（3）濕法制備高鐵酸鉀
原理：強堿性介質中，Fe（NO3）3與KClO反應生成紫紅色高鐵酸鉀。
①制備K2FeO4時，KClO飽和溶液（含KOH）與Fe（NO3）3飽和溶液的混合方式為：
攪拌下，將Fe（NO3）3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液（含KOH）中
攪拌下，將Fe（NO3）3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液（含KOH）中
。②提純K2FeO4粗產品[含有Fe（OH）3、KCl等雜質]的實驗方案為：將一定量的K2FeO4粗產品溶于冷的3 mol?L-1KOH溶液中，
快速過濾，將濾液置于冰水浴中，邊攪拌邊向濾液中加入飽和的KOH溶液至不再析出K2FeO4晶體，過濾，用乙醇洗滌晶體2～3次，減壓干燥
快速過濾，將濾液置于冰水浴中，邊攪拌邊向濾液中加入飽和的KOH溶液至不再析出K2FeO4晶體，過濾，用乙醇洗滌晶體2～3次，減壓干燥
（實驗中須使用的試劑有：飽和KOH溶液，乙醇）。【答案】2KMnO4+16HCl（濃）=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O；；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；Fe3+；4FeO42-+20 H+═4Fe3++3O2↑+10H2O；確保K2FeO4在堿性環境中的穩定性，同時排除ClO-對實驗的干擾；＞；物質的氧化性與溶液的酸堿性有關；攪拌下，將Fe（NO3）3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液（含KOH）中；快速過濾，將濾液置于冰水浴中，邊攪拌邊向濾液中加入飽和的KOH溶液至不再析出K2FeO4晶體，過濾，用乙醇洗滌晶體2～3次，減壓干燥
；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；Fe3+；4FeO42-+20 H+═4Fe3++3O2↑+10H2O；確保K2FeO4在堿性環境中的穩定性，同時排除ClO-對實驗的干擾；＞；物質的氧化性與溶液的酸堿性有關；攪拌下，將Fe（NO3）3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液（含KOH）中；快速過濾，將濾液置于冰水浴中，邊攪拌邊向濾液中加入飽和的KOH溶液至不再析出K2FeO4晶體，過濾，用乙醇洗滌晶體2～3次，減壓干燥【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：64引用：1難度：0.3
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
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（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5