暗紫色化合物A具有綠色、高電壓和高能量的特點(diǎn)，近年來引起了電化學(xué)界的高度重視。在常溫和干燥的條件下，化合物A可以穩(wěn)定的存在，但它在水溶液中不穩(wěn)定，一段時(shí)間后轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀，同時(shí)產(chǎn)生一種氣體單質(zhì)。某興趣小組的同學(xué)對(duì)化合物A進(jìn)行組成分析，確定A中僅含有O、K、Fe三種元素。取3.96g化合物A的粉末溶于水，滴加足量的稀硫酸，向反應(yīng)后的溶液中加入含有0.08mol KOH的溶液，恰好完全反應(yīng)。過濾，將洗滌后的沉淀充分灼燒，得到紅棕色固體粉末1.60g；將所得濾液在一定條件下蒸發(fā)可得到一種純凈的不含結(jié)晶水的鹽10.44g。
（1）化合物A的化學(xué)式為    ；化合物A與H2O反應(yīng)的離子方程式為     。
（2）化合物A還可作為一種“綠色高效多功能”水處理劑。原因是     。
（3）化合物A的制備還可通過氧化法，試寫出在KOH存在條件下用次氯酸鉀氧化氫氧化鐵制備A的化學(xué)方程式       。
（4）目前，人們針對(duì)化合物A的穩(wěn)定性進(jìn)行了大量的探索，并取得了一定的進(jìn)展。下列物質(zhì)中有可能提高化合物A水溶液穩(wěn)定性的是     

A．亞硫酸鈉 B．KOH C．醋酸 D．Fe(NO3)3
（5）為研究溫度對(duì)化合物A水溶液穩(wěn)定性的影響，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案     。

（1）K2FeO4      4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-     
（2）+6價(jià)的鐵具有強(qiáng)氧化性可以殺菌消毒，其還原產(chǎn)物Fe3+水解生成氫氧化鐵膠體凈水
（3）3KClO+4KOH+2Fe(OH)3=2K2FeO4+3KCl+5H2O     （4）B；
（5）取少量的樣品放入試管加水溶解，分成兩等份于兩試管中，分別放在冷水和熱水中，觀察生成紅褐色沉淀的快慢

解析試題分析：（1）根據(jù)題意可知：該化合物與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的紅褐色的沉淀為Fe(OH)3，氣體為O2，紅棕色粉末是 Fe2O3n(Fe2O3)="m/M=" 1.60g÷160g=" 0.01mol" , n(Fe) ="0.02mol.," 濾液在一定條件下蒸發(fā)可得到一種純凈的不含結(jié)晶水的鹽是K2SO4，質(zhì)量為10.44g。n(K2SO4)=1044g÷174g/mol=0.06mol,所以原固體中含有的K+的物質(zhì)的量為0.06×2-0.08=0.04mol，m(O)=" 3.96g" -0.02mol×56g/mol- 0.04mol× 39g/mol= 1.28g,所以n(O)=1.28g÷16g/mol=0.08mol.因此在化合物A中個(gè)元素的個(gè)數(shù)比為K：Fe:O=0.04：0.02：0.08=2:1:4.故化學(xué)式為K2FeO4。它與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8KOH。 離子方程式為4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-。（2）K2FeO4還可作為一種“綠色高效多功能”水處理劑。原因是FeO42-中的Fe元素的化合價(jià)為+6價(jià)，有強(qiáng)的氧化性，可以起到殺菌消毒的作用，其還原產(chǎn)物為Fe3+,水解產(chǎn)生氫氧化鐵膠體表面積大，吸附力強(qiáng)，能夠吸附水中的固體顆粒使之轉(zhuǎn)化為沉淀而達(dá)到凈化水的作用。（3）在KOH存在條件下用次氯酸鉀氧化氫氧化鐵制備A的化學(xué)方程式3KClO+4KOH+ 2Fe(OH)3= 2K2FeO4+3KCl+5H2O。（4）因?yàn)樵谒芤涸诎l(fā)生離子反應(yīng) 4FeO42-+10H2O =4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-，所以要提高其穩(wěn)定性，應(yīng)該使溶液顯堿性。亞硫酸鈉 、KOH呈堿性，但考慮到亞硫酸鈉有還原性，K2FeO4有強(qiáng)氧化性，二者會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存，因此有可能提高化合物A水溶液穩(wěn)定性的物質(zhì)只能是KOH。（5）為研究溫度對(duì)化合物A水溶液穩(wěn)定性的影響實(shí)驗(yàn)方案是取少量的樣品放入試管加水溶解，分成兩等份于兩試管中，分別放在冷水和熱水中，觀察生成紅褐色沉淀的快慢。 
考點(diǎn)：考查K2FeO4的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及用途的知識(shí)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

輝銅礦石主要含有硫化亞銅（Cu2S）及少量脈石（SiO2）。一種以輝銅礦石為原料制備硝酸銅的工藝流程如下：

（1）寫出浸取過程中Cu2S溶解的離子方程式___________________________。
（2）回收S過程中溫度控制在50～60 ℃之間，不宜過高或過低的原因是____________________、____________________。
（3）氣體NOx與氧氣混合后通入水中能生成流程中可循環(huán)利用的一種物質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________；向?yàn)V液M中加入（或通入）下列________（填字母）物質(zhì)，得到另一種可循環(huán)利用的物質(zhì)。
a．鐵　　　　b．氯氣　　　　c．高錳酸鉀
（4）保溫除鐵過程中加入CuO的目的是____________________；蒸發(fā)濃縮時(shí)，要用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH，其理由是______________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

100ml 2mol/LNaOH溶液中通入一定量的CO2，反應(yīng)后溶液中Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量濃度之比為1∶2。則：
（1）寫出其中生成Na2CO3的反應(yīng)的離子方程式：                                。
（2）生成碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為           mol。
（3）若往原NaOH溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2氣體1.12L后，再逐滴滴加0.5mol/L的鹽酸，至少加入          ml后才會(huì)有CO2氣體放出（不考慮CO2溶解在水中）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）某化學(xué)興趣小組按照下列流程進(jìn)行“由鎂鋁合金制備硫酸鋁晶體”的實(shí)驗(yàn)。

則鎂鋁合金中加NaOH溶液的化學(xué)反應(yīng)方程式為             ，金屬X是           ，
固體A的化學(xué)式         ，操作②包含的步驟有蒸發(fā)濃縮、         、過濾、干燥。
（2）某興趣小組為測(cè)定鎂鋁合金中各組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)圖示裝置。則儀器甲的名稱     ，需要測(cè)定的數(shù)據(jù)有           。（已知該實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度壓強(qiáng)）

（3）現(xiàn)有一定量的AlCl3和FeCl3混合溶液，已知其中Al3+、Fe3+的物質(zhì)的量之和為0.10 mol，若向此溶液加入170 mL  2mol/L NaOH溶液，設(shè)Al3+物質(zhì)的量與總物質(zhì)的量的比值為x。則x=0.4時(shí)，沉淀的物質(zhì)的量為        mol。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出沉淀總量（y mol）隨x（0→1）變化曲線。 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

試樣X由氧化亞鐵和氧化銅組成，取質(zhì)量相等的兩份試樣按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（1）請(qǐng)寫出步聚③中發(fā)生的全部反應(yīng)的離子方程式：____________________________________。
（2）要使試樣X轉(zhuǎn)變?yōu)榉勰㈱。除了CO外，還可以使用              。

A．氫氣 B．焦炭 C．氯氣 D．氧氣
（3）若全部的溶液Y和全部的粉未Z充分反應(yīng)，生成的不溶物W的質(zhì)量是m，則每份試樣X中氧化銅的質(zhì)量為(用m表示)：                 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

識(shí)圖繪圖是重要的技能。按要求回答下列問題：
（1）向碳酸鈉溶液中，逐滴加入鹽酸，生成氣體的物質(zhì)的量與加入鹽酸體積如甲圖所示，則OA段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________，AB段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。
（2）在乙圖中補(bǔ)充向澄清石灰水中通入CO2，生成沉淀質(zhì)量與CO2體積的關(guān)系圖。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

鐵和鋁是生產(chǎn)和生活中最常見的兩種金屬，其單質(zhì)和化合物被廣泛應(yīng)用。
（1）硫酸鐵溶液可用于浸出黃銅礦精礦，其主要反應(yīng)為：
CuFeS2＋4Fe3＋=Cu2＋＋5Fe2＋＋2S（CuFeS2中S為－2價(jià)，F(xiàn)e為＋2價(jià)）。
關(guān)于該反應(yīng)，下列說法中，正確的是          （選填序號(hào)）；
a．從物質(zhì)分類的角度看，CuFeS2屬于合金   b．反應(yīng)過程中只有一種元素被還原
c．CuFeS2既作氧化劑又作還原劑           d．當(dāng)轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí)，產(chǎn)生16 g S
（2）高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種新型水處理劑，在水中發(fā)生反應(yīng)生成Fe（OH）3膠體。該反應(yīng)中，高鐵酸鉀表現(xiàn)        （填“氧化性”或“還原性”），F(xiàn)e（OH）3膠體具有凈水作用，其原因是                                      。
（3）某同學(xué)取一張鋁箔，并用針刺一些小孔，然后取一藥匙過氧化鈉粉末，用鋁箔包好，放入右圖所示裝置內(nèi)倒扣的漏斗中（圖中鐵架臺(tái)和鐵夾沒有畫出）。

按順序?qū)懗鲈撨^程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
①                                            ；
②                                            。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

Ⅰ．現(xiàn)代工業(yè)常以氯化鈉為原料制備純堿，部分工藝流程如下：

已知NaHCO3在低溫下溶解度較小。
反應(yīng)Ⅰ：NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl，處理母液的兩種方法：
（1）向母液中加入石灰乳，可將其中________循環(huán)利用。
（2）向母液中通入NH3，加入細(xì)小的食鹽顆粒并降溫，可得到NH4Cl晶體。試寫出通入NH3后，溶解度較小的酸式碳酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛容^大的碳酸鹽的離子方程式 ___________。
 Ⅱ．某化學(xué)小組模擬“侯氏制堿法”，以NaCl、NH3、CO2和水等為原料以及下圖所示裝置制取NaHCO3，然后再將NaHCO3制成Na2CO3。

（1）裝置丙中冷水的作用是         ；
（2）由裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時(shí)，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有_______、洗滌、灼燒。NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3的化學(xué)方程式為      ；
（3）若在（2）中灼燒的時(shí)間較短，NaHCO3將分解不完全，該小組對(duì)一份加熱了t1 min的NaHCO3  樣品的組成進(jìn)行了以下探究。
取加熱了t1 min的NaHCO3樣品29．6 g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中緩慢地滴加稀鹽酸，并不斷攪拌。隨著鹽酸的加入，溶液中有關(guān)離子的物質(zhì)的量的變化如圖所示。

則曲線a對(duì)應(yīng)的溶液中的離子是___________（填離子符號(hào)下同）；曲線c對(duì)應(yīng)的溶液中的離子是___________；該樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之比是           ； 21
（4）若取21．0 g NaHCO3固體，加熱了t2 rnin后，剩余固體的質(zhì)量為l4．8 g。如果把此剩余固體全部加入到200 mL 2 mol?L—1的鹽酸中，則充分反應(yīng)后溶液中H+ 的物質(zhì)的量濃度為____________（設(shè)溶液體積變化忽略不計(jì)）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系以及現(xiàn)象回答：

（1）固體X的名稱是         ，Y的化學(xué)式是        。
（2）寫出反應(yīng)l的化學(xué)方程式                            。
（3）寫出反應(yīng)2的化學(xué)方程式                           。
（4）若15．6g X和足量水反應(yīng)，轉(zhuǎn)移   mol e-。

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