Question

【题目】固体聚合硫酸铁（SPFS）是一种重要的无机高分子絮凝剂，极易溶于水，其化学组成可表示为Fex(OH)y(SO4)znH2O。

Ⅰ．SPFS的工业制备：

用绿矾（FeSO4·7H2O）与NaClO3溶液在酸性介质中充分反应，经水解、聚合、减压蒸发可得到聚合硫酸铁

Ⅱ．SPFS的组成测定：

取8.19g某固体聚合硫酸铁溶解于水，向其中加入过量的BaCl2溶液到沉淀完全，经过滤、洗涤、干燥得到9.32g白色沉淀；向滤液中加入NH3·H2O，调节溶液pH=6，经过滤、洗涤、干燥、灼烧得到4.00 g固体Fe2O3。

（1）从FeSO4溶液中得到绿矾的实验操作为 ___________________________。

（2）Ⅰ中绿矾与NaClO3溶液反应的离子方程式为______________________。

（3）Ⅱ中当溶液pH=6时，c(Fe3＋)＝_______。(已知：Ksp[Fe (OH) 3]=4.0×10－38)

（4）该SPFS的化学式为______________（写出计算过程）。

Answer 1

【答案】 蒸发浓缩、冷却结晶 6Fe2＋＋ClO3－＋6H＋＝6Fe3＋＋Cl－＋3H2O 4.0×10－14 molL－1 Fe5(OH)7(SO4)4·2H2O

【解析】本题主要考查关于物质的量的计算。

（1）从FeSO4溶液中得到绿矾的实验操作为蒸发浓缩、冷却结晶。

（2）Ⅰ中绿矾与NaClO3溶液反应中Fe2＋被ClO3－氧化为6Fe3＋，同时得到还原产物Cl－，反应的离子方程式为6Fe2＋＋ClO3－＋6H＋＝6Fe3＋＋Cl－＋3H2O。

（3）Ⅱ中当溶液pH=6时，c(OH-)＝1×10-8mol/L，c3(OH-)c(Fe3＋)=Ksp[Fe (OH) 3]=4.0×10－38，得到c(Fe3＋)＝4.0×10－14 molL－1。

（4）9.32g白色沉淀是硫酸钡，其物质的量为0.04mol，其中的质量为3.84g；4.00 g固体Fe2O3的物质的量为0.025mol，其中含Fe3＋0.05mol即2.8g；根据电荷守恒可得n(OH－)=0.15mol-0.08mol=0.07mol即1.19g；m(H2O)=(8.19-3.84-2.8-1.19)g=0.36g，n(H2O)=0.02mol。因此，该SPFS的化学式为Fe5(OH)7(SO4)4·2H2O。