聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理.现用一定质量的铁的氧化物(如下图)为原料来制取聚合硫酸铁,为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+.实验步骤如下:

(1)实验室用18.4mol?L-1的浓硫酸配制250mL4.8mol?L-1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种带有刻度的移液管)外,还需
250mL容量瓶、胶头滴管
250mL容量瓶、胶头滴管

(2)步骤Ⅱ取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是
BC
BC

A.控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比       B.确定下一步还原所需铁的量
C.确定氧化Fe2+所需NaClO3的量      D.确保铁的氧化物酸溶完全
(3)写出步骤Ⅳ中用NaClO3氧化时的离子方程式
6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
(提示:ClO3-转化为Cl-);
已知1mol HNO3的价格为0.16元,1mol NaClO3的价格为0.45元,评价用HNO3代替NaClO3作为氧化剂的利弊,利是
原料成本较低
原料成本较低
,弊是
产生气体对大气有污染
产生气体对大气有污染

(4)为了分析产品聚合硫酸铁溶液中SO42-与Fe3+物质的量之比,有人设计了以下操作:
(a)取25mL聚合硫酸铁溶液,加入足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,白色沉淀经过过滤、洗涤、干燥后,称重,其质量为m g.
(b)另取25mL聚合硫酸铁溶液,加足量铜粉,充分反应后过滤、洗涤,将滤液和洗液合并配成250mL溶液,取该溶液25.00mL,用KMnO4酸性溶液滴定,到达终点时用去0.1000mol/L KMnO4标准溶液VmL.反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
回答下列问题:
①判断(a)步骤溶液中SO42-离子已沉淀完全的方法是
取上层清夜,滴加BaCl2溶液,若无沉淀产生,则溶液中SO42-已沉淀完全
取上层清夜,滴加BaCl2溶液,若无沉淀产生,则溶液中SO42-已沉淀完全

②在(b)步骤中判断达到终点的现象是
溶液由浅蓝色变为浅紫红色,且半分钟内不变色
溶液由浅蓝色变为浅紫红色,且半分钟内不变色

③聚合硫酸铁中SO42-与Fe3+的物质的量之比为
m
233
=
V
200
m
233
=
V
200
(用含m、V的代数式表示).
硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,装置如图1.
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如图2所示.

(1)Na2S2O3?5H2O的制备:
步骤1:打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热.写出烧瓶内发生反应的化学方程式:
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+2H2O+SO2
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+2H2O+SO2

步骤2:C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少.当C中溶液的pH
接近7
接近7
时,打开K2、关闭K1并停止加热,理由是
Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在
Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在
.装置B、D的作用是
吸收SO2,防止污染
吸收SO2,防止污染

步骤3:过滤C中的混合液,将滤液经过
蒸发浓缩
蒸发浓缩
冷却结晶
冷却结晶
、过滤、洗涤、烘干,得到产品.
(2)Na2S2O3性质的检验:
向新制氯水中加入Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,再向溶液中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀产生,据此认为Na2S2O3具有还原性.该方案是否正确并说明理由
不正确,因为氯水中含有Cl-
不正确,因为氯水中含有Cl-

(3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解,此时CrO42-全部转化为Cr2O72-;再加过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液作指示剂,用0.010mol?L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18.00mL.部分反应的离子方程式为
①Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O;②I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
则该废水中Ba2+的物质的量浓度为
2.4×10-3mol?L-1
2.4×10-3mol?L-1

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