Question

12．聚合硫酸铁是一种新型高效的无机高分子絮凝剂．用硫酸亚铁晶体及硫酸为原料催化氧化法生成硫酸铁，再水解、聚合成产品．实验室模拟生产过程如下：
 
（1）①用原料配制2.50mol/L的FeSO₄溶液时用到的定量仪器有：电子天平、容量瓶
②写出氧化过程中的离子方程式：4Fe²⁺+O₂+4H⁺4Fe³⁺+2H₂O
（2）综合考虑实际投料硫酸亚铁与硫酸的物质的量之比为1/1.25左右最佳．加入的硫酸比理论值稍多，但不能过多的原因是硫酸稍过量是为了防止Fe³⁺水解成氢氧化铁，当硫酸过多时，后续中和需要的碱的用量力大，造成浪费．
（3）硫酸铁溶液水解可以得到一系列具有净水作用的碱式硫酸铁（x Fe₂O₃•y SO₃•z H₂O），现采用重量法测定x、y、z的值．
①测定时所需的试剂a c．
（a） NaOH   （b） Ba（OH）₂（c） BaCl₂（d） FeSO₄
②需要测定Fe₂O₃和BaSO₄的质量（填写化合物的化学式）．
（4）选出测定过程中所需的基本操作aed（按操作先后顺序列出）．
（a） 过滤、洗涤（b） 蒸发、结晶（c） 萃取、分液
（d） 冷却、称量（e）烘干或灼烧．

Answer 1

分析 （1）①配制一定物质的是浓度的溶液要称量溶质的质量，用容量瓶定容；
②硫酸亚铁在酸性条件下被氧气氧化成硫酸铁；
（2）硫酸过多，在后面调节pH时要消耗的氢氧化钠的量就多，造成浪费；
（3）①采用重量法测定碱式硫酸铁（x Fe₂O₃•y SO₃•z H₂O）中x、y、z的值时，可以将样品溶于氢氧化钠溶液，根据得到的固体氧化铁的质量确定x的值，过滤，在所得滤液中加氯化钡，根据产生的硫酸钡沉淀的质量可确定y的值，根据样品的总质量结合Fe₂O₃和计算得的SO₃的质量可确定z的值；
②根据①的分析可知，要测定Fe₂O₃、BaSO₄的质量；
（4）测定过程中将样品溶于氢氧化钠溶液，经过过滤、洗涤、烘干或灼烧、冷却、称量得氧化铁的质量，在所得滤液中加氯化钡，经过过滤、洗涤、烘干或灼烧、冷却、称量得硫酸钡的质量，据此答题．

解答  解：（1）①配制一定物质的是浓度的溶液要称量溶质的质量，要用电子天平，用容量瓶定容，
故答案为：电子天平、容量瓶；
②硫酸亚铁在酸性条件下被氧气氧化成硫酸铁，反应的离子方程式为4Fe²⁺+O₂+4H⁺4Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：4Fe²⁺+O₂+4H⁺4Fe³⁺+2H₂O；
（2）硫酸稍过量是为了防止Fe³⁺水解成氢氧化铁，当硫酸过多时，后续中和需要的碱的用量力大，造成浪费，所以加入的硫酸比理论值稍多，但不能过多，
故答案为：硫酸稍过量是为了防止Fe³⁺水解成氢氧化铁，当硫酸过多时，后续中和需要的碱的用量力大，造成浪费；
（3）①采用重量法测定碱式硫酸铁（x Fe₂O₃•y SO₃•z H₂O）中x、y、z的值时，可以将样品溶于氢氧化钠溶液，根据得到的固体氧化铁的质量确定x的值，过滤，在所得滤液中加氯化钡，根据产生的硫酸钡沉淀的质量可确定y的值，根据样品的总质量结合Fe₂O₃和计算得的SO₃的质量可确定z的值，故选a c；
②根据①的分析可知，要测定Fe₂O₃、BaSO₄的质量，
故答案为：Fe₂O₃、BaSO₄；
（4）测定过程中将样品溶于氢氧化钠溶液，经过过滤、洗涤、烘干或灼烧、冷却、称量得氧化铁的质量，在所得滤液中加氯化钡，经过过滤、洗涤、烘干或灼烧、冷却、称量得硫酸钡的质量，故选aed．

点评 本题考查物质的分离和提纯，侧重考查学生获取信息及利用信息能力、分析能力、实验操作能力，注意题给信息的灵活运用，知道常见离子的检验方法及现象，题目难度中等．