高铁酸盐是一种强氧化剂,在能源、环保等方面均有广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸钾的原理如表所示:
| 湿法 | 强碱介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应得到紫红色高铁酸盐溶液 |
| 干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾(K2FeO4)和KNO2等产物 |
(1)某工厂用湿法制备高铁酸钾的流程如图所示:
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①反应I的化学方程式为 。
②反应Ⅱ的离子方程式为 。
③已知25℃时Fe(OH)3的Ksp=4.0×10—38,反应Ⅱ后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10—5mol·L—1.则需调整
pH= 时,开始生成Fe(OH)3沉淀(不考虑溶液体积的变化)。
(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠溶液中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾。
①已知高铁酸钠和水反应,有Fe(OH)3和O2生成,则高铁酸钠的氧化性比O2 (填“强”或“弱”)。
②由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 (填“大”或“小”)。
(3)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为 。
(4)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
硫元素有多种化合价,可形成多种化合物。
(1)常温下用1 mol•L-1 100 mL NaOH溶液恰好完全吸收0.1 mol SO2气体,此反应的离子方程式为 ;该溶液pH<7的原因是
(结合方程式回答)。以石墨作电极,电解该物质的饱和溶液时,只有一个电极产生气体,写出阳极的电极反应式 。
(2)请按照浓度由大到小的顺序排列0.1mol/LNa2SO3溶液中的离子 。Na2SO3溶液放置于空气中一段时间后,溶液的pH (填“增大”“减小”或 “不变”)。
(3)某同学在常温下设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。
实验①可说明 (填字母)
A.该Na2S2O3溶液中水电离的c(OH—)=10—8mol/L
B.H2S2O3是一种弱酸
C.Na2S2O3是一种弱电解质
D.Na2S2O3水解方程式为S2O32—+2H2O
H2S2O3+2OH—
写出实验②发生反应的离子方程式 。
(4)实验室制得的Na2S2O3粗晶体中往往含有少量杂质。为了测定粗产品中Na2S2O3·5H2O的含量,一般采用在酸性条件下用KMnO4标准液滴定的方法(假定粗产品中杂质与酸性KMnO4溶液不反应)。
称取1.28 g的粗样品溶于水,用0.40 mol/L KMnO4溶液(加入适量硫酸酸化)滴定,当溶液中S2O32—全部被氧化时,消耗KMnO4溶液体积20.00 mL。
(5S2O32—+8MnO4—+14H+ =8Mn2++10SO42—+7H2O) 。试回答:
① 此滴定实验是否需要指示剂 (填“是”或“否”),KMnO4溶液置于 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
② 若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测量结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
③ 产品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为 。(Na2S2O3·5H2O式量:248)(保留小数点后两位数)