Question

【题目】[Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2]m (聚合硫酸铁，PFS) 广泛用于饮用水等的净化处理。一种制备PFS 并测定其盐基度的步骤如下:

①称取一定量的FeSO4·7H2O溶于适量的水和浓硫酸中。

②不断搅拌下，以一定的滴速滴入30%的H2O2溶液，至FeSO4充分氧化。

③经聚合、过滤等步骤制得液态产品:PFS溶液。

④称取步骤③产品1.5000g 置于250mL 锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热至沸，趁热加入稍过量的SnCl2溶液(Sn2++2Fe3+=2Fe2++Sn4+ )，多余的SnCl2用HgCl2氧化除去，再加入硫酸-磷酸组成的混酸及指示剂，立即用0.1000mol/L K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+(K2Cr2O7被还原为Cr3+)，，直至终点消耗K2Cr2O7)溶液20.00mL。

⑤另称取步骤③产品1.5000g 置于250mL 聚乙烯锥形瓶中，加入25mL0.5000mol·L-1盐酸溶液、20mL 煮沸后冷却的蒸馏水，摇匀并静置，再加入10mLKF溶液(足量，掩蔽Fe3+)，摇匀，然后加入酚酞指示剂，用0.5000mol·L-1的NaOH溶液滴定过量的盐酸直至终点，消耗NaOH溶液16.00mL。

（1）步骤②采用“滴入”而不是一次性加入H2O2氧化Fe2+的操作，是因为_________。

（2）步骤④K2Cr2O7溶液滴定Fe2+时发生反应的离子方程式为___________。

（3）步骤⑤用NaOH 溶液滴定时，已达滴定终点的判断依据是________

（4）盐基度(B) 是衡量聚合硫酸铁质量的一个重要指标{聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2 ]m中B=n(OH-)/3n(Fe3+)×100% }。通过计算确定产品的盐基度(写出计算过程)。_______

Answer 1

【答案】 减少H2O2分解损失 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 当滴入最后一滴NaOH时，溶液由无色变为(浅)红色且半分钟内红色不褪去 n(Fe3+)=6n(Cr2O72-)=6×0.1000mol/L×20×10-3L=1.200×10-2mol，n(OH-)=0.5000mol/L×25.00×10-3L-0.5000mol/L×16.00×10-3L=4.500×10-3mol，B=4.500×10-3mol/(3×1.200×10-2 mol)×100%=12.50% ，产品的盐基度为12.50%

【解析】（1）步骤②采用“滴入”而不是一次性加入H2O2氧化Fe2+的操作，是因为生成的Fe3＋能催化H2O2的分解，从而达到减少H2O2分解损失；（2）步骤④K2Cr2O7溶液滴定Fe2+时，Fe2＋被氧化成Fe3＋，离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O ；（3）步骤⑤用NaOH 溶液滴定时，先滴加酚酞呈无色，已达滴定终点的判断依据是当滴入最后一滴NaOH时，溶液由无色变为(浅)红色且半分钟内红色不褪去；（4）n(Fe3+)=6n(Cr2O72-)=6×0.1000mol/L×20×10-3L=1.200×10-2mol，n(OH-)=0.5000mol/L×25.00×10-3L-0.5000mol/L×16.00×10-3L=4.500×10-3mol，B=4.500×10-3mol/(3×1.200×10-2 mol)×100%=12.50% ，产品的盐基度为12.50%。