Question

18．一种新型高效净水剂PAFC（聚合氯化铁铝[AlFe（OH）_nC1_6-n]_m），广泛用于日常生活用水和工业污水的处理．某化工厂欲以工业生产废料（金属铁、铝及其氧化物）为原料制取PAFC，设计生产流程如下：
（1）浓盐酸配制一定物质的量浓度的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有AB．
A．容量瓶       B．烧杯       C．烧瓶       D．酒精灯
（2）下列关于PAFC的说法中正确的是AD
A．PAFC是一种无机高分子化合物
B．PAFC中Fe显+2价
C．PAFC溶于水能电离出OH^-，是一种碱
D．PAFC在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在
（3）步骤Ⅱ中取样分析的目的是C
A．测定溶液中Fe²⁺与Fe³⁺的含量比
B．测定原料是否完全溶解
C．测定溶液中Fe²⁺的含量，以确定加入NaClO₃ 的量
D．测定溶液中Al³⁺的含量
（4）写出向溶液中加入NaClO₃时，发生反应的离子方程式：
6Fe²⁺+6H⁺+1C1O₃^-→6Fe³⁺+1Cl^-+3H₂O
该化工厂的化验室为测定产品PAFC中A1和Fe的含量，进行下列试剂的选择和基本操作：
（5）测定时所需的试剂有BC．
A．NH₃•H₂O       B．NaOH       C．CO₂        D．NaClO₃
（6）在测定过程中的操作顺序是：过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量．（写操作名称）．
（7）测定时，通过灼烧后等操作，直接测定的是Al₂O₃和Fe₂O₃的质量（填化学式）．

Answer 1

分析 Al、Fe单质及其氧化物中加入稀盐酸得到酸性溶液，酸性溶液加入NaClO₃，发生氧化反应，再调节pH、水解、聚合得到[AlFe（OH）_nCl_6-n]_m，
（1）根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤选择使用的仪器；
（2）A．酸性条件下NaClO₃可将Fe²⁺生成Fe³⁺；
B．不属于高分子化合物；
C．该物质可以电离出氯离子，不属于碱；
D．氢氧化铝能与强酸、强碱反应；
（3）步骤Ⅱ中取样分析的目的是测定溶液中Fe²⁺的含量，以确定加入NaClO₃ 的量；
（4）氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生成，Cl元素的化合价从+5价降低到-1价，得到6个电子，而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价，失去1个电子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的系数为1，Fe²⁺的系数为6，则铁离子的系数也是6，氯离子的系数是1，根据电荷守恒，则氢离子的系数是6，水的系数是3；
（5）氢氧化铝溶液氢氧化钠溶液，氢氧化铁不溶液氢氧化钠溶液，利用碳酸酸性大于氢氧化铝，二氧化碳通入偏铝酸钠溶液中生成氢氧化铝沉淀，利用沉淀质量进行Fe、Al的测定；
（6）为测定产品PAFC中A1和Fe的含量，取一定量产品溶于氢氧化钠溶液中过滤得到氢氧化铁沉淀，灼烧得到氧化铁，冷却称量，滤液中通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，过滤洗涤，灼烧分解得到氧化铝称量，然后分别计算铁、铝的含量；
（7）依据（6）分析可知灼烧得到固体为氧化铝和氧化铁．

解答 解：（1）浓盐酸配制一定物质的量浓度的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有烧杯、容量瓶，故选AB，
故答案为：AB；
（2）A．PAFC（聚合氯化铁铝[AlFe（OH）_nC1_6-n]_m），属于无机高分子化合物，故A正确；
B．酸性条件下NaClO₃可将Fe²⁺生成Fe³⁺，该物质中Fe元素的化合价为+3，故B错误；
C．该物质可以电离出氯离子，不属于碱，故C错误，
D．氢氧化铝能与强酸、强碱反应，该物质在强酸和强碱性溶液中均不能稳定存在，故D正确；
故答案为：AD；
（3）酸性溶液中取样分析溶液中含有亚铁离子的含量，用来确定加入NaClO₃的量，用来氧化亚铁离子为铁离子，
故答案为：C；
（4）氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生成，Cl元素的化合价从+5价降低到-1价，得到6个电子，而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价，失去1个电子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的系数为1，Fe²⁺的系数为6，则铁离子的系数也是6，氯离子的系数是1，根据电荷守恒，则氢离子的系数是6，水的系数是3，配平后离子方程式为：6Fe²⁺+6H⁺+ClO₃^-=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；
故答案为：6，6，1，6，1，3；
（5）测定产品PAFC中A1和Fe的含量，取一定量产品溶于氢氧化钠溶液中过滤得到氢氧化铁沉淀，灼烧得到氧化铁，冷却称量，滤液中通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，过滤洗涤，灼烧分解得到氧化铝称量，需要的试剂为氢氧化钠溶液和二氧化碳，选BC，
故答案为：B C；
（6）取一定量产品溶于氢氧化钠溶液中过滤得到氢氧化铁沉淀，灼烧得到氧化铁，冷却称量，滤液中通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，过滤洗涤，灼烧分解得到氧化铝称量，
故答案为：洗涤；冷却；
（7）分析可知测定时，通过灼烧后等操作，直接测定的是Al₂O₃，Fe₂O₃ 的质量，
故答案为：Al₂O₃；Fe₂O₃．

点评 本题考查了铁的化合物性质的应用、氧化还原反应方程式的配平、平衡移动影响因素等，需要学生具备扎实的基础与灵活运用难度，难度中等．