题目内容

【题目】聚合硫酸铁是水处理中重要的絮凝剂。以黄铁矿的烧渣主要成分为Fe2O3FeOSiO2为原料制取聚合硫酸铁(Fe2(OH)x(SO4)(3-))的工艺流程如图所示:

(1)“酸浸时最合适的酸是______写化学式

(2)“酸浸后溶液中主要的金属阳离子有______

(3)加入KClO3的目的是______(结合离子方程式说明)

(4)“过程a”中生成聚合硫酸铁的过程是先水解再聚合,将下列水解反应原理的化学方程式补充完整。Fe2(SO4)3+______H2O______Fe2(OH)x(SO4)(3-)+______

(5)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,通常盐基度越高,絮凝效果越好。已知盐基度B的表达式为B=×100%(n为物质的量。为测出聚合硫酸铁的盐基度,进行如下实验操作:

取聚合硫酸铁样品mg,加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,再加入KF溶液屏蔽Fe3+,使Fe3+不与OH-反应,然后以酚酞为指示剂,用cmol/L的标准NaOH溶液进行中和滴定,到终点时消耗NaOH溶液V0mL

做空白对比实验:取与步骤i等体积等浓度的盐酸,以酚酞为指示剂,用cmol/L的标准NaOH溶液进行中和滴定,到终点时消耗NaOH溶液VmL

①该聚合硫酸铁样品中,n(OH-)=______mol

②已知该样品中Fe的质量分数为,则盐基度B=______

【答案】H2SO4 Fe3+Fe2+ Fe2+氧化为Fe3+ ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O x 1 H2SO4 10-3cV0-10-3cV ×100%

【解析】

黄铁矿的烧渣主要成分为Fe2O3FeOSiO2等,向烧渣中加入酸浸取,由制备目的可知,加入的酸为稀硫酸,Fe2O3FeO是金属氧化物,和稀硫酸反应分别得到硫酸铁、硫酸亚铁,SiO2是酸性氧化物,不溶于硫酸,过滤后得到的滤液I中含有硫酸铁、硫酸亚铁和过量的稀硫酸,向滤液I中加入废铁屑,Fe和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,过滤后得到的滤液II中含有硫酸亚铁,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾,向绿矾中加入稀硫酸、氯酸钾,发生反应6H++ClO3-+6Fe2+=6Fe3++Cl-+3H2O,然后发生水解、聚合反应Fe2(SO4)3+xH2OFe2(OH)x(SO4)(3-)+H2SO4,以此解答该题。

(1)通过以上分析知,加入的酸为H2SO4

(2)酸浸后的溶液中含有硫酸铁、硫酸亚铁和过量的稀硫酸,所以含有的阳离子有Fe3+Fe2+H+,其中的金属阳离子为Fe3+Fe2+

(3)氯酸钾具有强氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子而制取聚合物,所以氯酸钾的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,涉及的方程式为6H++ClO3-+6Fe2+=6Fe3++Cl-+3H2O

(4)根据元素守恒,该反应方程式为Fe2(SO4)3+xH2OFe2(OH)x(SO4)(3-)+H2SO4,故空项分别是x1H2SO4

(5)n(OH-)=cmol/L×10-3V0L-cmol/L×10-3VL=10-3c(V0-V)mol

②该样品中Fe的质量分数w,则n(Fe)=mol,盐基度B=×100%=×100%=×100%

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网