Question

【題目】黃色固體聚合硫酸鐵(SPFS)是一種重要的無機(jī)高分子絮凝劑，極易溶于水，作為工業(yè)和生活污水處理等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。SPFS可表示成Fex(OH)y(SO4)z＝nH2O改為Fex(OH)y(SO4)z·nH2O。工業(yè)上常用的一種制備流程為：(綠礬化學(xué)式為FeSO4·7H2O)

在SPFS的多個質(zhì)量指標(biāo)中，鹽基度是重要的質(zhì)量指標(biāo)之一，鹽基度定義為：鹽基度＝n(OH－)/3n( Fe) ×100%。式中n（OH－）、n(Fe)分別表示固體聚合硫酸鐵中OH一和Fe的物質(zhì)的量。試回答下列問題。

（1）在綠礬中加入酸性介質(zhì)的NaClO3目的是__________ 。

（2）實驗室進(jìn)行“蒸發(fā)”時用到的儀器有鐵架臺(帶鐵圈)、酒精燈和_______ 、______

（3）SPFS溶于水后并與水反應(yīng)生成________ 能吸附水中的懸浮物來凈化水。

（4）取15.05g某固體聚合硫酸鐵溶解于水，向其中加入過量的BaCl2溶液到沉淀完全，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得白色沉淀20.97g.向上述濾液中加人NH3H2O，調(diào)節(jié)溶液pH= 6，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得Fe2O3固體5.60g。該固體聚合硫酸鐵的鹽基度為______ 。

（5）計算出該固體聚合硫酸鐵樣品的化學(xué)式(寫出計算過程)______。

Answer 1

【答案】 將Fe2+氧化為Fe3+ 蒸發(fā)皿 玻璃棒 Fe(OH)3膠體 14.3% Fe7(OH)3(SO4)9·11H2O

【解析】(1)在綠礬中加入酸性介質(zhì)的NaClO3目的是：將Fe2+氧化為Fe3+，故答案為：將Fe2+氧化為Fe3+；

(2)實驗室進(jìn)行“蒸發(fā)”時用到的儀器有鐵架臺(帶鐵圈)、酒精燈和蒸發(fā)皿、玻璃棒，故答案為：蒸發(fā)皿、玻璃棒；

(3)SPFS溶于水后并與水反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體能吸附水中的懸浮物來凈化水，故答案為：氫氧化鐵膠體；

(4)根據(jù)Fe元素守恒：n(Fe3+)=2n(Fe2O3)= ×2=0.07 mol，白色沉淀20.97g為BaSO4，n(SO42-)=n(BaSO4)= =0.09mol，根據(jù)電荷守恒：n(OH-)=3×n(Fe3+)-2×n(SO42-) =3×0.07mol-2×0.09mol=0.03mol，則鹽基度=×100%=14.3%，故答案為：14.3%；

(5)n(Fe3+)=0.07 mol，m(Fe3+)=0.07mol×56g/mol=3.92g，n(SO42-)=0.09mol，m(SO42-)= 0.09mol×96g/mol=8.64g，n(OH-)=0.03mol，m(OH-)=0.03mol×17g/mol=0.51g，m(H2O)= 15.05g-3.92g-8.64g-0.51g=1.98g，則n(H2O)= =0.11mol，n(Fe3+)：n(OH-)：n(SO42-)：n(H2O)=0.07：0.03：0.09：0.11=7：3：9：11，故該固體聚合硫酸鐵樣品的化學(xué)式為：Fe7(OH)3(SO4)911H2O，故答案為：Fe7(OH)3(SO4)911H2O。