题目内容
【题目】高铁酸钾（K2FeO4）是—种极强的氧化剂，常应用于饮用水处理，其工业制备方法如图所示：
（1）高铁酸钾中铁元素的化合价是__________价。
（2）反应I的目的是________________________________。
（3）反应II的离子方程式为________________________________。
（4）洗涤粗品时选用乙醇而不用水的理由是________________________________。
（5）己知生成高铁酸钾的反应为Na2FeO4+2KOH
K2FeO4↓+2NaOH，请你解释加入饱和KOH溶液能生成高铁酸钾的理由是_________________________。
（6）为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂常使用高铁酸钾（K2FeO4）进行消毒、净化以及改善水质，其消毒原理是______________________。
（7）可用亚铬酸盐滴定法测定高铁酸钾含量，滴定时有关反应的离子方程式为：
①FeO42-+CrO2-+2H2O==CrO42-+Fe(OH)3↓+OH-
②2CrO42-+2H+=CrO72-+H2O
③CrO72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
现称取2.084g高铁酸钾样品溶于适量NaOH溶液中，加入稍过量的NaCrO2，充分反应后过滤，滤液在250mL容量瓶中定容。每次取25.00mL加入稀硫酸酸化，用0.1000mol·L-1的FeSO4标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为20.00mL。则上述样品中K2FeO4 的质量分数为______________。
【答案】 +6 生成氧化剂NaClO 2Fe3++3ClO-+l0OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O 减少高铁酸钾的损失 K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的溶解度，增大K+浓度，平衡向正反应方向移动，促进K2FeO4晶体析出 高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，在水中被还原生成Fe（OH）3胶体、有吸附性起净水作用 63.3%（63.0～64.0%）
【解析】反应Ⅰ为：2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O，由湿法制备信息，可知反应Ⅱ：3ClO-+10 OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O，调节溶液pH，使溶液Fe3+、FeO42-转化为沉淀，加入KOH溶液溶解，过滤除去氢氧化铁，再加入饱和KOH溶液可以增大K+浓度，促进K2FeO4晶体析出。
(1)高铁酸钾K2FeO4中K的化合价为+1价，O的化合价为-2价，根据正负化合价的代数和为0，铁元素的化合价为+6价，故答案为：+6；
(2)反应I是氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，反应方程式为2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O，目的是生成氧化剂NaClO，故答案为：生成氧化剂NaClO；
(3)由湿法制备信息，可知碱性条件下，ClO-与Fe3+反应得到FeO42-，ClO-被还原为Cl-，离子方程式为3ClO-+10 OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O，故答案为：3ClO-+10 OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
(4)高铁酸钾K2FeO4易溶于水，难溶于水有机溶剂，因此洗涤粗品时选用乙醇而不用水可以减少高铁酸钾的损失，故答案为：减少高铁酸钾的损失；
(5)K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的溶解度，增大K+浓度，平衡向正反应方向移动，促进K2FeO4晶体析出，因此加入饱和KOH溶液能生成高铁酸钾，故答案为：K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的溶解度，增大K+浓度，平衡向正反应方向移动，促进K2FeO4晶体析出；
(6)高铁酸钾具有很强的氧化性，能杀菌消毒，在水中被还原生成Fe(OH)3胶体，有吸附性，可以吸附水中的吸附物质，自来水厂常使用高铁酸钾(K2FeO4)进行消毒、净化以及改善水质，故答案为：高铁酸钾有强氧化性，能杀菌消毒，在水中被还原生成Fe(OH)3胶体、有吸附性起净水作用；
(7)根据反应①②③，可得关系2FeO42-～2CrO42-～Cr2O72-～6Fe2+，FeSO4的物质的量为0.1000molL-1×20.00×10-3L=2.000×10-3mol，所以K2FeO4的物质的量为
×2.000×10-3mol，进而求得其质量为
×2.000×10-3×198g=0.132g，所以样品中K2FeO4的质量分数为
×100%=63.3%，故答案为：63.3%。
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