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27、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

答案:

(1)b

(2)b、c

(3)利:原料成本较低     弊:产生气体对大气有污染

(4)a、c

(5)Fe2O3、BaSO4

(6)b、e、d

解析:本题综合考查铁及其化合物的性质,一定质量分数溶液的配制及化学实验基本操作等内容。(1)根据配制一定质量分数溶液的配制步骤,可知所需玻璃仪器除量筒外,还需要烧杯。(2)铁的氧化物溶于H2SO4时可得含Fe2+、Fe3+的溶液,而为抑制Fe3+水解,原料中Fe3+必须还原为Fe2+,为确定下一步铁的用量必须测定Fe3+含量,而再用NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+时,NaClO3的用量取决于Fe2+的总量,故选b、c。(3)由所给反应知氧化6 mol FeSO4需HNO3 2 mol价格为0.32 元,需NaClO3 1 mol价格为0.45 元,故用HNO3代替NaClO3的利在于原料成本降低,而弊则是产生的NO会污染环境。(4)~(6)要测定SO与Fe3+的物质的量之比,只需分别测定一定量的溶液中SO的物质的量和Fe3+的物质的量即可,故所选用的试剂为BaCl2和NaOH,通过过滤、洗涤、烘干灼烧,冷却称量可得m(BaSO4)和m(Fe2O3),进而计算得出答案。

 


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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

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
ab
ab

(a)玻璃棒  (b)烧杯   (c)烧瓶
(2)步骤II取样分析溶液中Fe2+、Fe3+的含量,目的是
C
C
和确定氧化Fe2+所需NaClO3的量:
(a) 控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比  (b) 确保铁的氧化物酸溶完全    (c) 确定下一步还原所需铁的量
(3)完成步骤IV中的氧化还原反应:补充产物并配平:
6
6
 Fe2++
1
1
ClO3-+
6
6
H+=
6
6
Fe3++Cl-+
3H2O
3H2O

(4)聚合硫酸铁溶液中SO42?与Fe3+物质的量之比不是3:2.根据下列提供选择的试剂和基本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42?与Fe3+物质的量之比.测定时所需的试剂
ac
ac

(a) NaOH   (b) FeSO4   (c) BaCl2   (d) NaClO3
需要测定Fe2O3
BaSO4
BaSO4
的质量(填写化合物的化学式).

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

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.现用一定质量的铁的氧化物(如下图)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)实验室用18.4mol?L-1的浓硫酸配制250mL4.8mol?L-1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种带有刻度的移液管)外,还需
250mL容量瓶、胶头滴管
250mL容量瓶、胶头滴管

(2)步骤Ⅱ取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是
BC
BC

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)写出步骤Ⅳ中用NaClO3氧化时的离子方程式
6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
(提示:ClO3-转化为Cl-);
已知1mol HNO3的价格为0.16元,1mol NaClO3的价格为0.45元,评价用HNO3代替NaClO3作为氧化剂的利弊,利是
原料成本较低
原料成本较低
,弊是
产生气体对大气有污染
产生气体对大气有污染

(4)为了分析产品聚合硫酸铁溶液中SO42-与Fe3+物质的量之比,有人设计了以下操作:
(a)取25mL聚合硫酸铁溶液,加入足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,白色沉淀经过过滤、洗涤、干燥后,称重,其质量为m g.
(b)另取25mL聚合硫酸铁溶液,加足量铜粉,充分反应后过滤、洗涤,将滤液和洗液合并配成250mL溶液,取该溶液25.00mL,用KMnO4酸性溶液滴定,到达终点时用去0.1000mol/L KMnO4标准溶液VmL.反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
回答下列问题:
①判断(a)步骤溶液中SO42-离子已沉淀完全的方法是
取上层清夜,滴加BaCl2溶液,若无沉淀产生,则溶液中SO42-已沉淀完全
取上层清夜,滴加BaCl2溶液,若无沉淀产生,则溶液中SO42-已沉淀完全

②在(b)步骤中判断达到终点的现象是
溶液由浅蓝色变为浅紫红色,且半分钟内不变色
溶液由浅蓝色变为浅紫红色,且半分钟内不变色

③聚合硫酸铁中SO42-与Fe3+的物质的量之比为
m
233
=
V
200
m
233
=
V
200
(用含m、V的代数式表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:

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+必须先还原成Fe2+.实验步骤如下:
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(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(SO43+NaCl+3H2O
若改用硝酸氧化,则反应方程式如下:
6FeSO4+2HNO3+3H2SO4→3Fe2(SO43+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作氧化剂的利弊.利是
 
,弊是
 

聚合硫酸铁溶液中SO42-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SO42-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、结品          D.冷却、称量       E.烘干或灼烧.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(10分)铁及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途。

(1)聚合硫酸铁(简称PFS)的化学式为 [ Fe (OH)n(S04)(3-n) / 2 ],现代潜水处理工艺中常利用PFS在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子。则PFS的中心原子未成对电子数为__          个。

 (2)六氰合亚铁酸钾K4[Fe(CN)6]可用做显影剂,该化合物中存在的化学键类型有_____                                          ____。

(3)CN中碳原子的杂化轨道类型是 _______ :写出一种与CN互为等电子体的分子的化学式_____       ___;

(4)三氯化铁常温下为固体,熔点304℃,沸点3160C 在3000C以上可升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为______        晶体。

(5)普鲁士蓝是一种配合物,可用作染料,它的结构单元如下图所示,普鲁士蓝中 n(K+):n(Fe3+):n(Fe2+):n(CN)= _____                         ___。

 

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年福建省师大附中高二下学期期中考试化学试卷 题型:填空题

(10分)铁及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
(1)聚合硫酸铁(简称PFS)的化学式为 [ Fe (OH)n(S04) (3-n) / 2 ],现代潜水处理工艺中常利用PFS在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子。则PFS的中心原子未成对电子数为__          个。
(2)六氰合亚铁酸钾K4[Fe(CN)6]可用做显影剂,该化合物中存在的化学键类型有_____                                          ____ 。
(3)CN中碳原子的杂化轨道类型是 _______ :写出一种与CN互为等电子体的分子的化学式_____       ___;
(4)三氯化铁常温下为固体,熔点304℃,沸点3160C 在3000C以上可升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为______       晶体。
(5)普鲁士蓝是一种配合物,可用作染料,它的结构单元如下图所示,普鲁士蓝中 n(K+):n(Fe3+):n(Fe2+):n(CN)= _____                        ___。

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