高铁酸钾是一种重要的绿色净水剂，具有净水和消毒双重功能。某课外学习小组设计如下方案制备高铁酸钾：（1）高铁酸钾中铁元素的化合价为，推测它具有的化学性质是

Question

高铁酸钾是一种重要的绿色净水剂，具有净水和消毒双重功能。某课外学习小组设计如下方案制备高铁酸钾：

（1）高铁酸钾中铁元素的化合价为________，推测它具有的化学性质是__________________。

（2） 已知Fe₂O₃与KNO₃和KOH的混合物加热共融也可制得高铁酸钾。完成并配平下列化学方程式：

（3）将KOH加入含Na₂FeO₄的溶液中搅拌半小时，静置，过滤粗产品，该过程发生的反应为2KOH＋Na₂FeO₄===K₂FeO₄＋2NaOH，根据复分解反应原理，高铁酸钠的溶解度________(填“大于”、“小于”或“等于”)高铁酸钾的溶解度。

（4）为测定含铁溶液中铁元素的总含量，实验操作：

①准确量取20.00mL含铁溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H₂O₂，待充分反应后，加热除去过量H₂O₂；

②加入过量KI充分反应后 再用0.1000 mol·L^-1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00 ml。已知：

①写出滴定选用的指示剂         滴定终点观察到的现象          。

②溶液Ⅰ中铁元素的总含量为        g·L^-1。若滴定前溶液中H₂O₂没有除尽，所测定的铁元素的含量将会        (填“偏高” “偏低” “不变”）。

Answer 1

【答案】（1）＋6　（1分）强氧化性（1分） （2）1、3、4、2K₂FeO₄、3、2H₂O （3分，写对生成物给1分）（3）大于（1分）（4）①淀粉（1分） 溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色（2分）②5.6 （2分）  偏高（1分）

【解析】

试题分析： （1）高铁酸钾中铁元素的化合价为＋6价，为最高价态，所以高铁酸钾具有强氧化性。

（2） 反应中N元素化合价由KNO₃中+5价降低为KNO₂中+3价，所以Fe元素化合价由Fe₂O₃中+3价升高为K₂FeO₄中+6价，据原子守恒还会有水生成，根据氧化还原反应得失电子守恒及原子守恒配平得方程式：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O。

（3）复分解反应向物质溶解度较小的方向进行，故高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度。

（4）①利用Na₂S₂O₃标准溶液测定三价铁氧化生成的单质碘的量，可计算铁元素的总含量，碘遇淀粉变蓝，所以用淀粉作指示剂，碘消耗完时，滴定到终点，现象是：溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色。

②据反应方程式：得三价铁物质的量= Na₂S₂O₃物质的量=0.1×0.02=0.002mol，三价铁的质量=56×0.002，所以溶液Ⅰ中铁元素的总含量为56×0.002）/0.002=5.6 g·L^-1; 若滴定前溶液中H₂O₂没有除尽，也会氧化碘离子，使得所测定的铁元素的含量将会偏高。

考点：考查与铁有关的实验和计算