Question

【题目】硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。实验步骤如下：

（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有____________。

(a) 容量瓶 (b) 烧杯 (c) 烧瓶

（2）步骤II取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量，目的是____________。

(a) 控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比 (b) 确定下一步还原所需铁的量

(c) 确定氧化Fe2+所需NaClO3的量 (d) 确保铁的氧化物酸溶完全

（3）用NaClO3氧化时反应方程式如下：6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NaCl + 3H2O

若改用HNO3氧化，则反应方程式如下6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NO↑ + 4H2O

已知1mol HNO3价格0.16元、1mol NaClO3价格0.45元，评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的得弊，利是____________________，弊是________________________。聚合硫酸铁溶液中SO42与Fe3+物质的量之比不是3:2。根据下列供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42与Fe3+物质的量之比。

（4）测定时所需的试剂____________。

(a) NaOH (b) FeSO4 (c) BaCl2 (d) NaClO3

（5）需要测定____________和____________的质量（填写化合物的化学式）。

（6）选出测定过程中所需的基本操作____________（按操作先后顺序列出）。

(a) 萃取、分液 (b) 过滤、洗涤 (c) 蒸发、结晶

(d) 冷却、称量 (e)烘干或灼烧

Answer 1

【答案】 b b、c 原料成本较低 产生气体对大气有污染 a、c Fe2O3 BaSO4 b、e、d

【解析】(1)配制一定量质量分数硫酸溶液需要的仪器有：胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯，故选b；
(2)因为控制水解时Fe3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+，所以确定下一步还原所需铁的量，然后Fe2+再被氧化Fe3+，需要确定氧化Fe2+所需NaClO3的量，故答案为bc；
(3)从环保和成本方面考虑，利是原料成本较低，弊是产生气体对大气有污染；
(4)因SO42与Fe3+都采用沉淀法加以测定，测定硫酸根离子需要氯化钡，测定铁离子需要氢氧化钠，故答案为ac；
(5)根据测定BaSO4的质量来测定SO42的物质的量，根据氧化铁的质量结合元素守恒计算铁离子的物质的量，所以需要测定物质质量的物质为Fe2O3、BaSO4；
(6)测定聚合硫酸铁溶液中SO42-与Fe3+物质的量的原理：先后加入氯化钡、氢氧化钠并过滤，得到的沉淀先后洗涤，然后进行烘干或是灼烧，冷却，最后称量得到的固体的量即可，所以顺序是：bed。