高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂.可作为水处理剂或高容量电池材料．FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4．某学习小组的学生设计了如下装置制取少量的K2FeO4.已知:FeCl3的沸点为315℃．请根据要求回答下列问题:(1)检查装置的气密性后.应先点燃A处的酒精灯．(2)C装置中竖直玻璃管的作用是防堵塞．(3)从D装置通过导管� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

15．高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种强氧化剂，可作为水处理剂或高容量电池材料．FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄．某学习小组的学生设计了如下装置制取少量的K₂FeO₄，已知：FeCl₃的沸点为315℃．请根据要求回答下列问题：

（1）检查装置的气密性后，应先点燃A（填“A”或“D”）处的酒精灯．
（2）C装置中竖直玻璃管的作用是防堵塞．
（3）从D装置通过导管进入E装置的物质是FeCl₃和Cl₂．
（4）E中可能发生多个反应，其中一个为Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；制备K₂FeO₄的离子方程式为2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
（5）简述K₂FeO₄作为水处理剂的优点：既作消毒剂，又作净水剂．

分析 A装置制氯气，B装置除氯气中的HCl，C装置防堵塞，D装置产生FeCl₃，E装置产生高铁酸钾．
（1）A装置产生氯气后，先排装置中的空气，以免空气中的氧气与铁反应成氧化铁；
（2）氯化铁降温易变成固体而堵塞D、E之间的导管，C装置中竖直玻璃管的作用是防堵塞；
（3）FeCl₃和Cl₂一起通过导管进入E装置；
（4）FeCl₃、Cl₂和KOH溶液反应制K₂FeO₄；
（5）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种强氧化剂，可作为水处理剂．

解答解：（1）先让氯气排出装置中的空气，故先点燃A处的酒精灯，
故答案为：A；
（2）氯化铁降温易变成固体，若D、E之间的导管堵塞，C管内的液面上升，甚至溢出．
故答案为：防堵塞；
（3）A装置中产生的氯气，在D装置中部分氯气与铁反应成FeCl₃，FeCl₃和氯气一起通过导管进入E装置，
故答案为：FeCl₃和Cl₂
（4）用FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应制取K₂FeO₄，反应的离子方程式为2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
（5）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种强氧化剂，可作消毒剂，其还原产物Fe3+水解成Fe（OH）3胶体可作净水剂，
故答案为：既作消毒剂，又作净水剂．

点评本题考查金属及化合物的性质，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意判断发生的氧化还原反应，题目难度不大．

练习册系列答案

6．某课外活动小组为了测定某氯化锶（SrCl₂）样品的纯度，设计了如下方案：
称取1.0g样品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO₃ 2.38g的AgNO₃溶液（溶液中除Cl^-外，不含其他与Ag⁺反应生成沉淀的离子），Cl^-即被全部沉淀．然后用含Fe³⁺的溶液作指示剂，用0.2mol•L^-1的NH₄SCN标准溶液滴定剩余的AgNO₃，使剩余的Ag⁺以AgSCN白色沉淀的形式析出，以测定氯化锶样品的纯度．
请回答下列问题：
①判断滴定达到终点的现象是溶液突然变为血红色（或溶液突然由黄色变为红色），且半分钟内不变色．
②考虑Ag⁺和Fe³⁺在酸或碱性溶液中的存在形式，在实施滴定的溶液以呈酸性（选填“酸性”“中性”或“碱性”）为宜．
③在终点到达之前的滴定过程中，两种沉淀表面会吸附部分Ag⁺，需不断剧烈摇动锥形瓶，否则会使n（Cl^-）的测定结果偏高（选填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．

3．孔雀石的主要成分是CuCO₃•Cu（OH）₂，还含有少量的SiO₂和铁的化合物．实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄•5H₂O的步骤如下：

请回答下列问题：
（1）溶液A的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．若要检验溶液A中Fe²⁺的最适宜选用的试剂为a（填代号）．
a．KMnO₄b．铁粉c．NaCld．KSCN
（2）向溶液A中加入H₂O₂的目的是将溶液中的Fe²⁺氧化为Fe³⁺，写出该反应的离子方程式：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0；实验室选用H₂O₂而不用Cl₂作氧化剂，除考虑环保因素外，另一原因是不会引入新的杂质离子．
（3）由溶液C获得CuSO₄•5H₂O，需要经过加热蒸发，冷却结晶，过滤等操作．除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是引流．
（4）将制得的胆矾样品用热重仪进行热重分析，热重仪原理及热重计录如下表：

写出212-248℃温度范围内发生反应的化学方程式：CuSO₄•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+H₂O．

10．金属锂是原子能工业和新能源工业中的重要物质．工业上常用β-辉锂矿（主要成分是LiAlSi₂O₆，含有少量钙、镁杂质）制备金属锂，其生产流程如下：

已知Li₂CO₃微溶于水．请回答下列问题：
（1）写出LiAlSi₂O₆与硫酸反应的化学方程式2LiAlSi₂O₆+4H₂SO₄=Li₂SO₄+Al₂（SO₄）₃+4H₂SiO₃↓．
（2）沉淀B的主要成分是Al（OH）₃、CaCO₃（写化学式）．
（3）蒸发浓缩Li₂SO₄溶液时，需要使用的硅酸盐质仪器有蒸发皿、酒精灯和玻璃棒．
（4）上述生产流程中蒸发浓缩Li₂SO₄溶液的目的是碳酸锂微溶于水，蒸发浓缩的目的是增大溶液中锂离子浓度，使锂离子浓度与碳酸根离子浓度之积大于Ksp（Li₂CO₃），以便产生碳酸锂沉淀．
（5）金属锂用于锂电池时，常用FeF₃作其正极的活性物质，FeF₃常用FeCl₃与40%HF溶液反应制备．在制备过程中需要选用特制聚四氟乙烯材料的容器进行反应，而不是用普通的玻璃仪器或陶瓷仪器，其原因是SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O（用化学反应方程式表示）．
（6）金属锂可用于储存氢气，其原理是：①2Li+H₂=2LiH，②LiH+H₂O=LiOH+H₂↑．若已知LiH的密度为0.82g•cm^-3，用金属锂吸收224L H₂（标准状况）恰好完全反应，则生成的LiH的体积与被吸收的氢气的体积之比为1：1148（精确到整数）．

20．某同学用标准浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，以测定氢氧化钠溶液的物质的量浓度．
（1）下列操作：①用标准液润洗酸式滴定管；②向酸式滴定管内注入标准液；③检查滴定管是否漏水；④滴定；⑤用水洗涤滴定管．正确的操作顺序是③⑤①②④．
（2）下列可能使所测氢氧化钠溶液的浓度偏低的操作是CD．
A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
C．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
D．滴定过程中，锥形瓶振荡过于剧烈，使少量溶液溅出．

7．

在分析化学中常用Na₂C₂O₄晶体作为基准物质测定KMnO₄溶液的浓度．在H₂SO₄溶液中，反应如下：
2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H+$\frac{\underline{\;75℃-85℃\;}}{\;}$2Mn₂++10CO₂+8H₂O
（1）若用托盘天平称取W g Na₂C₂O₄晶体，称量开始时和称量结束时的共同操作步骤是把游码拨回零处．若需移动游码，应用镊子拨动游码．
（2）若将W g Na₂C₂O₄配成100mL标准溶液，移取20.00mL置于锥形瓶中，则酸性KMnO₄溶液应装在酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管中．判断滴定达到终点的现象是滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液由无色变为浅紫红色，且半分钟不褪色．
（3）若滴定管的起始读数和终点读数如图所示，则酸性KMnO₄的物质的量浓度为$\frac{2w}{67}$mol•L^-1（填表达式）．
（4）若滴定完毕立即读数，测定的KMnO₄溶液的浓度偏低（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．

4．下列各组离子能大量共存的是（　　）

	A．	Na⁺、Mg²⁺、CO₃^2-、I^-		B．	H⁺、NO₃^-、Fe²⁺、Br^-
	C．	NH₄⁺、K⁺、SO₄^2-、Cl^-		D．	Na⁺、S^2-、Cu²⁺、SO₃^2-

5．锂电池反应原理如下：FePO₄+Li$?_{充电}^{放电}$LiFePO₄，内部为能够导电的固体电解质．下列有关该电池说法正确的是（　　）

	A．	可加入硫酸以提高电解质的导电性
	B．	放电时电池内部Li⁺向负极移动
	C．	放电时，Li发生还原反应
	D．	放电时电池正极反应为：FePO₄+e^-+Li⁺═LiFePO₄

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