摘要:2.在60℃恒温条件下.将200gA物质的溶液蒸发掉20g水后.析出10gA的无水晶体.再蒸发掉20g水后.又析出20gA的无水晶体.则原溶液中A的质量分数是 A.0.333 B.0.475 C.0.50 D.0.644

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高铁酸钾(K2FeO4)具有极高的氧化性,对环境无不良影响,被人们称为“绿色化学”试剂.某校化学兴趣小组对高铁酸钾进行了如下探究.
I、高铁酸钾制备:
①在一定温度下,将氯气通入KOH溶液中制得次氯酸钾溶液;②在剧烈搅拌条件下,将Fe(NO33 分批加入次氯酸钾溶液中,控制反应温度,以免次氯酸钾分解;③加 KOH至饱和,使K2FeO4 充分析出,再经纯化得产品.
(1)温度过高会导致次氯酸钾分解生成两种化合物,产物之一是氯酸钾(KClO3),此反应化学方程式是
3KClO=KClO3+2KCl
3KClO=KClO3+2KCl

(2)制备过程的主反应为(a、b、c、d、e、f为化学计量系数):aFe (OH) 3+b ClO-+cOH-=d FeO42-+e Cl-+f H2O,则a:f=
2:5
2:5

II、探究高铁酸钾的某种性质:
实验1:将适量K2FeO4分别溶解于pH 为 4.74、7.00、11.50 的水溶液中,配得FeO42-浓度为 1.0mmol?L-1(1mmol?L-1=10-3mol?L-1)的试样,静置,考察不同初始 pH 的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,结果见图1(注:800min后,三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变).

实验2:将适量 K2FeO4 溶解于pH=4.74 的水溶液中,配制成FeO42-浓度为 1.0mmol?L-1 的试样,将试样分别置于 20℃、30℃、40℃和 60℃的恒温水浴中,考察不同温度对K2FeO4某种性质的影响,结果见图2.
(3)实验1的目的是
探究高铁酸钾在不同pH溶液中的稳定性(或与水反应的速率)
探究高铁酸钾在不同pH溶液中的稳定性(或与水反应的速率)

(4)实验2可得出的结论是
温度越高,高铁酸钾越不稳定(或温度越高,高铁酸钾与水反应的速率越快)
温度越高,高铁酸钾越不稳定(或温度越高,高铁酸钾与水反应的速率越快)

(5)高铁酸钾在水中的反应为4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑.
由图1可知,800min时,pH=11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是
PH=11.50的溶液中OH-离子浓度大,使上述平衡向左移动
PH=11.50的溶液中OH-离子浓度大,使上述平衡向左移动

Ⅲ、用高铁酸钾作高能电池的电极材料:
Al-K2FeO4电池是一种高能电池(以氢氧化钾为电解质溶液),该电池放电时负极反应式是:
Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
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高铁酸钾(K2FeO4)具有极高的氧化性,且其还原产物为铁锈,对环境无不良影响.因该物质具有“绿色”、选择性高、活性强等特点受到人们关注.
I、高铁酸钾制备方法之一为:①在一定温度下,将氯气通入KOH溶液中制得次氯酸钾溶液;②在剧烈搅拌条件下,将Fe(NO33分批加入次氯酸钾溶液中,控制反应温度,以免次氯酸钾分解;③加 KOH至饱和,使K2FeO4 充分析出,再经纯化得产品,其纯度在95%以上.
(1)氯碱工业中制备氯气的化学方程式是
 

(2)温度过高会导致次氯酸钾分解生成两种化合物,产物之一是氯酸钾(KClO3),另一种产物应该是
 
(写化学式)
(3)制备过程有一步反应如下,请配平此方程式(将计量数填入方框中):
 
Fe(OH)3+
 
ClO-+
 
OH-
 
Fe
O
2-
4
+
 
Cl-+
 
H2O
Ⅱ、为探究高铁酸钾的某种性质,进行如下两个实验:
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实验1:将适量K2FeO4分别溶解于pH 为 4.74、7.00、11.50 的水溶液中,配得FeO42-浓度为 1.0mmol?L-1(1mmol?L-1=10-3mol?L-1)的试样,静置,考察不同初始 pH 的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,结果见图1(注:800min后,三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变).
实验2:将适量 K2FeO4 溶解于pH=4.74 的水溶液中,配制成FeO42-浓度为 1.0mmol?L-1 的试样,将试样分别置于 20℃、30℃、40℃和 60℃的恒温水浴中,考察不同温度对K2FeO4某种性质的影响,结果见图2.
(4)实验1的目的是
 

(5)实验2可得出的结论是
 

(6)高铁酸钾在水中的反应为4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑.
由图1可知,800min时,pH=11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是
 

Ⅲ、高铁酸钾还是高能电池的电极材料.例如,Al-K2FeO4电池就是一种高能电池(以氢氧化钾溶液为电解质溶液),该电池放电时负极反应式是
 
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