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2.高效净水剂聚合氯化铝铁(PAFC)的组成可表示为[AlFe(OH)nCl6-n]m,该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理,PAFC中铁元素的化合价为+3.某工厂欲以工业废料(金属铝、铁及其氧化物)为原料制取PAFC,设计如下流程:

①所得酸性溶液中,不能确定是否一定存在的阳离子是C
A、Al3+             B、Fe2+             C、Fe3+              D、H+
为证明该离子确实存在,可采用的操作(必须指明所采用的试剂及观察到的现象)是取溶液少量滴入KSCN,溶液变血红色.
②往酸性溶液中加入试剂X的目的是将亚铁离子氧化为铁离子;反应的离子方程式是2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-.

分析 废料中加入过量稀盐酸,充分反应后得到甲溶液,甲溶液中含有AlCl3,由于Al、Fe以及Fe2O3的物质的量关系无法确定,则不能确定溶液中Fe元素的存在形成,不能确定是否存在Fe3+,加入X应为氧化剂,可将Fe2+生成Fe3+,加入NaOH溶液后,调节溶液pH,可生成目标物,以此解答该题,
依据元素化合价代数和为0计算铁元素化合价;
①由于Al、Fe以及Fe2O3的物质的量关系无法确定,则不能确定溶液中Fe元素的存在形成是否有Fe3+,依据铁离子的特征性质检验铁离子的存在;
②因[AlFe(OH)nCl6-n]m中Fe为+3价,可起到净水剂的作用,则加入X应为氧化剂,可将Fe2+生成Fe3+;

解答 解:设铁化合价是x,聚合氯化铝铁可表示为[AlFe(OH)nCl6-n]m,由此合物内化合价和为0得:3+x-n-(6-n)=0;
x=3,所以PAFC中铁元素的化合价为+3;
故答案为:+3;
①由于Al、Fe以及Fe2O3的物质的量关系无法确定,则不能确定溶液中Fe元素的存在形成是否有Fe3+,所得酸性溶液中,不能确定是否一定存在的阳离子为Fe3+,为证明该离子确实存在,取少量溶液加入KSCN溶液后溶液溶液呈血红色,证明含有Fe3+;
故答案为:C;取少量溶液加入KSCN溶液后溶液溶液呈血红色;
②因[AlFe(OH)nCl6-n]m中Fe为+3价,可起到净水剂的作用,则加入X应为氧化剂,可将Fe2+生成Fe3+,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2═2Fe3++2 Cl-,
故答案为:将Fe2+生成Fe3+,2Fe2++Cl2═2Fe3++2 Cl-;

点评 本题考查了物质性质的实验探究,物质分离的方法和实验步骤分析判断,主要是物质性质的理解应用,掌握流程分析方法和物质性质是解题关键,题目难度中等.

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