Question

聚合硫酸鐵（PFS）是一種新型高效的無機高分子絮凝劑，廣泛用于水的處理．用鐵的氧化物為原料來制取聚合硫酸鐵，為控制水解時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⁺．實驗步驟如下：

（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃儀器除量筒外，還有

ab

．
（a）玻璃棒　　（b）燒杯   （c）燒瓶
（2）步驟II取樣分析溶液中Fe²⁺、Fe³⁺的含量，目的是

C

和確定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量：
（a） 控制溶液中Fe²⁺與Fe³⁺含量比　�。╞） 確保鐵的氧化物酸溶完全    （c） 確定下一步還原所需鐵的量
（3）完成步驟IV中的氧化還原反應：補充產物并配平：

6

 Fe²⁺+

1

ClO₃^-+

6

H⁺=

6

Fe³⁺+Cl^-+

3H₂O

（4）聚合硫酸鐵溶液中SO₄²?與Fe³⁺物質的量之比不是3：2．根據(jù)下列提供選擇的試劑和基本操作，測定聚合硫酸鐵產品溶液中SO₄²?與Fe³⁺物質的量之比．測定時所需的試劑

ac

．
（a） NaOH　　�。╞） FeSO₄　　�。╟） BaCl₂　　　（d） NaClO₃
需要測定Fe₂O₃和

BaSO₄

的質量（填寫化合物的化學式）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)配制一定量分數(shù)溶液的步驟：計算、稱量、溶解，確定所用的儀器；
（2）為控制水解時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⁺，然后Fe²⁺再被氧化Fe³⁺；
（3）根據(jù)氧化還原反應中化合價升降相等以及電荷守恒、質量守恒來解答；
（4）根據(jù)將SO₄²?與Fe³⁺都采用沉淀法加以測定；根據(jù)測定Fe₂O₃來測定Fe³⁺的物質的量，根據(jù)測定 BaSO₄的質量來測定SO₄²?的物質的量；

解答：解：（1）配制一定量分數(shù)硫酸溶液需要的儀器有：膠頭滴管、量筒、玻璃棒、燒杯，故選：ab； 
（2）因為控制水解時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⁺，所以確定下一步還原所需鐵的量，然后Fe²⁺再被氧化Fe³⁺，需要確定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量，故選：C；  
（3）Fe²⁺由+2價升高到+3價，ClO₃^-中Cl的化合價從+5價降低到-1價，得6Fe²⁺+ClO₃^-+H⁺--6Fe³⁺+Cl^-，由電荷守恒、質量守恒得：6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，故答案為：6；1；6；3H₂O；
（4）因SO₄²?與Fe³⁺都采用沉淀法加以測定，根據(jù)測定Fe₂O₃來測定Fe³⁺的物質的量，根據(jù)測定 BaSO₄的質量來測定SO₄²?的物質的量；故答案為：ac； BaSO₄

點評：本題以鐵及其化合物為載體，以流程圖形式考查了氧化還原反應知識、元素化合物的知識．