Question

聚合硫酸鐵（PFS）是一種新型高效的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，廣泛用于水的處理．用鐵的氧化物為原料來(lái)制取聚合硫酸鐵，為控制水解時(shí)Fe³⁺的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，
原料中的Fe³⁺必須先還原為Fe²⁺．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）用18mol/L的硫酸精確配制500ml  2mol/L的硫酸，所需的玻璃儀器除燒杯、量筒外，還需要

玻璃棒；500ml容量瓶；膠頭滴管

（2）步驟 II取樣分析溶液中的Fe²⁺、Fe³⁺的含量，目的是

bc

．
（a） 控制溶液中Fe²⁺與Fe³⁺含量比 （b） 確定下一步還原所需鐵的量
（c） 確定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量  （d） 確保鐵的氧化物酸溶完全
（3）用NaClO₃氧化時(shí)反應(yīng)方程式如下：6FeSO₄+NaClO₃+3H₂SO₄═3Fe₂（SO₄）₃+NaCl+3H₂O
已知1mol HNO₃價(jià)格0.16元、1mol NaClO₃價(jià)格0.45元，評(píng)價(jià)用稀HNO₃代替NaClO₃作氧化劑的利弊（假設(shè)HNO₃還原產(chǎn)物只有NO），利是

原料成本低

，弊是

產(chǎn)生的氣體對(duì)大氣有污染

（可不填滿）
（4）聚合硫酸鐵溶液中SO₄²?與Fe³⁺物質(zhì)的量之比不是3：2，根據(jù)下列提供的試劑和基本操作，測(cè)定聚合硫酸鐵產(chǎn)品溶液中SO₄²?與Fe³⁺物質(zhì)的量之比．
①測(cè)定時(shí)所需的試劑

ac

．
（a） NaOH（b） FeSO₄（c） BaCl₂（d） NaClO₃
②需要測(cè)定

Fe₂O₃

和

BaSO₄

的質(zhì)量（填寫(xiě)化合物的化學(xué)式）．
③選出測(cè)定過(guò)程中所需的基本操作

bed

（按操作先后順序列出）．
（a） 萃取、分液（b） 過(guò)濾、洗滌（c） 蒸發(fā)、結(jié)晶 （d） 冷卻、稱量（e）烘干．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的基本步驟：計(jì)算、量取、溶解分析用到的儀器；（2）為控制水解時(shí)Fe³⁺的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe³⁺先被還原為Fe²⁺再被氧化為Fe³⁺；（3）從環(huán)保和成本方面考慮；（4）①根據(jù)將SO₄²?與Fe³⁺都采用沉淀法加以測(cè)定；②根據(jù)測(cè)定Fe₂O₃來(lái)測(cè)定Fe³⁺的物質(zhì)的量，根據(jù)測(cè)定 BaSO₄的質(zhì)量來(lái)測(cè)定SO₄²?的物質(zhì)的量考慮；③根據(jù)測(cè)定沉淀的質(zhì)量分析基本步驟；

解答：解：（1）用濃硫酸配稀硫酸的基本步驟是計(jì)算、量取、溶解，所以用到500ml容量瓶、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒；
（2）因?yàn)榭刂扑�解時(shí)Fe³⁺的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe³⁺先被還原為Fe²⁺；所以確定下一步還原所需鐵的量，再被氧化為Fe³⁺；需要確定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量；
（3）從環(huán)保和成本方面考慮，利是原料成本較低，弊是產(chǎn)生氣體對(duì)大氣有污染；
（4）因SO₄^2-與Fe³⁺都采用沉淀法加以測(cè)定，根據(jù)測(cè)定Fe₂O₃測(cè)定Fe³⁺的物質(zhì)的量，根據(jù)測(cè)定 BaCl₂的質(zhì)量來(lái)測(cè)定SO₄²?的物質(zhì)的量；從溶液中獲得沉淀，要先過(guò)濾、洗滌，烘干，冷卻再稱量沉淀質(zhì)量，根據(jù)沉淀質(zhì)量再進(jìn)行計(jì)算即可．
故答案為：（1）玻璃棒；500ml容量瓶；膠頭滴管；（2）bc；（3）利：原料成本低；弊：產(chǎn)生的氣體對(duì)大氣有污染；（4）①ac；②Fe₂O₃和BaSO₄；③b； e；d．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的理解和設(shè)計(jì)，溶液配制，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握．