题目内容

【题目】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:

已知Fe3+能水解成氢氧化铁:Fe3++3H2O===Fe(OH)3+3H+,为了防止Fe3+水解需加入硫酸。

(1)①用原料配制2.50 moL·L-1的硫酸亚铁溶液时用到的定量仪器有_________________。

②写出氧化过程中的离子方程式:________。

(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__________________________________。

(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(xFe2O3·ySO3·zH2O),现采用重量法测定x、y、z的值。

①测定时所需的试剂是______(填选项序号)。

A.NaOH B. Ba(OH)2

C.BaCl2D.FeSO4

②需要测定________和__________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(按操作先后顺序列出) ______________(填序号)。

①过滤、洗涤 ②蒸发、结晶 ③萃取、分液  ④冷却、称量 ⑤烘干或灼烧

【答案】电子天平、容量瓶 4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O 硫酸过多时,后续中和需要的碱的用量大,造成浪费 AC Fe2O3 BaSO4 ①⑤④

【解析】

(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(xFe2O3ySO3zH2O)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。

(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;
答案: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,离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
答案: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;
答案:硫酸过多时,后续中和需要的碱的用量大,造成浪费 。
(3)①采用重量法测定碱式硫酸铁(xFe2O3ySO3zH2O)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;

答案:AC。
②根据①的分析可知,要测定Fe2O3、BaSO4的质量,
答案: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;

答案: ①⑤④。

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