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。用铁的氧化物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)用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有                  

(a) 容量瓶         (b) 烧杯          (c) 烧瓶

(2)步骤II取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是                

(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)用NaClO3氧化时反应方程式如下:6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NaCl + 3H2O  若改用HNO3氧化,则反应方程式如下6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + 2NO↑ + 4H2O  已知1mol HNO3价格0.16元、1mol NaClO3价格0.45元,评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的得弊,利是                                         ,弊是                                                    

聚合硫酸铁溶液中SO42ˉ与Fe3+物质的量之比不是3:2。根据下列供选择的试剂和基本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42ˉ与Fe3+物质的量之比。

(4)测定时所需的试剂                  

(a) NaOH       (b) FeSO4     (c) BaCl2        (d) NaClO3

(5)需要测定                              的质量(填写化合物的化学式)。

(6)选出测定过程中所需的基本操作                   (按操作先后顺序列出)。

(a) 萃取、分液         (b) 过滤、洗涤       (c) 蒸发、结晶

(d) 冷却、称量         (e)烘干或灼烧


硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备

FeSO4·7H2O晶体:

① 将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2至3遍;

② 向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50-80℃之间至铁屑耗尽;

③ 趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;

④ 待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2-3次,再用滤纸将晶体吸干;

⑤ 将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。

请回答下列问题:

⑴ 实验步骤①的目的是____________________,加热的作用是__________________。

⑵ 实验步骤②明显不合理,理由是_______________________________。

⑶ 实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,其目的是______________;______________。

⑷ 经查阅资料后发现,硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O、和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)。

硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成

温度/℃ 

0

10

30

50

56.7

60

64

70

80

90

溶解度/g

14.0

17.0

25.0

33.0

35.2

35.3

35.6

33.0

30.5

27

析出晶体

FeSO4·7H2O

FeSO4·4H2O

FeSO4·H2O

请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。

⑸ 若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O,应控制的结晶温度(t)的范围为________。

 0  141612  141620  141626  141630  141636  141638  141642  141648  141650  141656  141662  141666  141668  141672  141678  141680  141686  141690  141692  141696  141698  141702  141704  141706  141707  141708  141710  141711  141712  141714  141716  141720  141722  141726  141728  141732  141738  141740  141746  141750  141752  141756  141762  141768  141770  141776  141780  141782  141788  141792  141798  141806  203614 

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