Question

【题目】利用硫铁矿焙烧的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）制取七水合硫酸亚铁（FeSO4·7H2O），设计了如下流程：

已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见下表：

沉淀物	F e（OH）3	Fe（OH）2	Al（OH）3
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

回答下列问题：

（1）试剂X应选用________________。

（2）控制pH 的范用_________________。

（3）从溶液2得到FeSO4·7H2O 产品的过程中，须控制条作防止其氧化和分解，检验FeSO4溶液是否变质的方法是______________。

（4） 利用溶液1还可制备一种新型高效净水剂——聚合硫酸铝铁[Al2Feb（OH）m（SO4）n·xH2O]，为了测定某种聚合硫酸铝铁的组成，进行如下实验：

步骤一：准确称取8.810g 样品溶于150mL0.100mol·L-1稀硫酸，恰如完全反应后，加入BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体10.485g；

步骤二：另取相同质量的样品，溶于过量的氢碘酸，充分搅拌反应后，以0.500mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至浅黄色，滴入几滴淀粉溶液，继续滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液20.00mL。

（已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 ）

通过计算确定该聚合硫酸铝铁的化学式______________。（写出计算过程）

Answer 1

【答案】 铁粉 4.4<pH<7.5 取少量FeSO4溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则已变质；若溶液不变红，则未变质 (Al2Fe(OH)3(SO4)3·24H2O

【解析】（1）因为制取硫酸亚铁晶体，所以选择使用硫酸溶解，溶液1为硫酸铁和硫酸铝，加入铁粉和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，试剂X选用铁粉；（2）因为二氧化硅不和硫酸反应，所以固体1中为二氧化硅，控制pH是为了使铝离子转化为氢氧化铝沉淀而分离，但不能使亚铁离子转化为沉淀，因此控制pH的范用在4.4<pH<7.5；（3）检验FeSO4溶液是否变质的方法是：取少量FeSO4溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则已变质；若溶液不变红，则未变质；（4）n(OH—)＝0.15L×0.100 mol·L－1×2＝0.03mol

n(SO42-)＝－0.15L×0.100 mol·L－1＝0.03mol

n(Fe3+)＝0.02L×0.500 mol·L－1＝0.01mol

n(Al3+)＝=0.02mol

n(H2O)＝＝0.24mol，

n(Al3+)∶n(Fe3+)∶n(OH—)∶n(SO42-)∶n(H2O) ＝2∶1∶3∶3∶24，

硫酸铝铁的化学式为：Al2Fe(OH)3(SO4)3·24H2O。