Question

【题目】聚合硫酸铁（PFS）是水处理中重要的絮凝剂，如图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程．

回答下列问题
（1）废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分为 ． 粉碎过筛的目的是 ．
（2）酸浸时最合适的酸是 ， 写出铁锈与酸反应的离子方程式 ．
（3）反应釜中加入氧化剂的作用是 ， 下列氧化剂中最合适的是（填标号）．
A．KMnO4 B．Cl2 C．H2O2 D．HNO3
（4）聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内，pH偏小时Fe3+水解程度弱，pH偏大时则 ．
（5）相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是 ．
（6）盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为B= （n为物质的量）．为测量样品的B值，取样品m g，准确加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，以酚酞为指示剂，用c molL﹣1的标准NaOH溶液进行中和滴定（部分操作略去，已排除铁离子干扰）．到终点时消耗NaOH溶液V mL．按上述步骤做空白对照试验，消耗NaOH溶液V0 mL，已知该样品中Fe的质量分数w，则B的表达式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe2O3?xH2O；选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率
（2）硫酸；Fe2O3?xH2O+6H+=2Fe3++（x+3）H2O
（3）氧化亚铁离子；C
（4）容易生成Fe（OH）3 ， 产率降低
（5）可以防止温度过高，聚合硫酸铁分解
（6）
【解析】解：（1）铁锈的主要成分是氧化铁水合物，化学式为：Fe2O3xH2O，粉碎过筛是选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率，所以答案是：Fe2O3xH2O；选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率；（2）依据制备的物质聚合硫酸铁可知，酸化反应不能引入新的杂质，需要硫酸酸化，铁锈中氧化铁和酸反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为：Fe2O3xH2O+6H+=2Fe3++（x+3）H2O，所以答案是：H2SO4；Fe2O3xH2O+6H+=2Fe3++（x+3）H2O；（3）反应釜中加入氧化剂的作用是氧化亚铁离子为铁离子，氧化剂不引入新的杂质，A、B、D都会引入新的杂质，C中过氧化氢被还原生成水无杂质离子引入，所以答案是：C；（4）铁离子易水解生成红褐色氢氧化铁胶体，聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内，pH偏小时Fe3+水解程度弱，pH偏大时则容易生成Fe（OH）3 ， 产率降低，所以答案是：容易生成Fe（OH）3 ， 产率降低；（5）减压蒸发在较低温度下可进行，防止常压蒸发温度过高聚合硫酸铁分解，所以答案是：可以防止温度过高，聚合硫酸铁分解；（6）n（OH﹣）=（V0﹣V）×10﹣3×c molL﹣1 ， n（Fe）= = mol，B= （n为物质的量）= = ，
所以答案是： ．