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铁的重要化合物的转化(二)(实验及工艺流程)

1.(2024·镇江期末)科技进步促进了铁盐系列水处理剂的发展。

Ⅰ.FeCl3是简单无机铁处理剂。

(1)与明矾净水原理相似，FeCl3净水的原理是_________________________________________________________________________________________________________________________________(用恰当文字回答)，可用_______________实验来验证。

(2)由FeCl3·6H2O制备无水FeCl3的过程为FeCl3·6H2Oeq\o(――→,\s\up7(SOCl2),\s\do5(△))FeCl3，SOCl2与H2O反应生成两种有刺激性气味的气体，写出该反应的化学方程式：____________________________________________________。

Ⅱ.K2FeO4(高铁酸钾)是多功能水处理剂。

(3)碱性条件下，FeCl3溶液与KClO溶液反应可得到高铁酸钾，该反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________。

(4)已知K2FeO4水溶液放置过程中会放出无色无味气体、产生沉淀，且所得溶液呈强碱性。检验该沉淀中金属元素的实验方案为____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(实验中必须使用的药品：稀盐酸、KSCN溶液)。

Ⅲ.[Fe2(OH)n(SO4)eq\s\do7(3-\f(n,2))]m(聚合硫酸铁PFS)是新型无机高分子水处理剂。以FeSO4溶液为原料，通入空气氧化，再经水解、聚合反应可得PFS。

(5)实验室配制FeSO4溶液时常加入少量铁粉，其作用是___________________________。

(6)用聚合硫酸铁PFS进行模拟净化高岭土废水(用高岭土与自来水配制而成，其质量浓度为100mg/L)。该高岭土废水净化效果(即浊度去除率)受絮凝剂的投加量及pH的影响如图1和图2所示：

图1图2

可知聚合硫酸铁PFS最佳投加量是_____________________，最佳pH是___。

2.(2024·南京六校期末)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)，黄色，难溶于水，可溶于稀硫酸，有较强还原性。某化学兴趣小组用下列装置制备草酸亚铁晶体并检测其纯度。

Ⅰ.制备FeC2O4·2H2O。实验步骤如下：

第一步：按图连接好装置，检查装置气密性；

第二步：打开K1、K3、K4，关闭K2；开始反应；

第三步：……

第四步：打开K2，关闭K1、K3，使A中溶液进入B中反应；

第五步：对B中所得溶液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤和干燥可得FeC2O4·2H2O。

(1)请把实验步骤补充完整。第三步：____________________________________________________。

(2)装置C的作用是_____________________________________________。

(3)检验草酸亚铁晶体已洗净的操作方法为_________________________________________________________________________________________________________________________________________。

Ⅱ.样品纯度检测。该方法制得的FeC2O4·2H2O中可能含有H2C2O4·2H2O杂质。

(4)写出生成H2C2O4的反应的化学方程式_________________________________________________________________________________________________________。

采用KMnO4滴定法滴定该样品的纯度，步骤如下：

①取ag样品于锥形瓶中，加入稀硫酸溶解，水浴加热至75℃，用bmol/LKMnO4溶液趁热滴定至终点，消耗KMnO4溶液V1