Question

聚合硫酸铁（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，为防止Fe³⁺水解生成氢化铁沉淀，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⁺和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）聚合硫酸铁溶液中SO₄^2-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SO₄^2-与Fe³⁺物质的量之比．测定时所需的试剂

 

．
A．NaOH   　　　　B．FeSO₄   　　　 C．BaCl₂ D．NaClO₃
（4）需要测定物质质量的物质为：

 

．（填写化合物的化学式）
（5）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

考点：性质实验方案的设计,配制一定物质的量浓度的溶液,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验题

分析：（1）根据配制一定量分数溶液的步骤：计算、称量、溶解，确定所用的仪器；
（2）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⁺，然后Fe²⁺再被氧化Fe³⁺；
（3）根据氧化还原反应中化合价升降相等以及电荷守恒、质量守恒来解答；
（4）根据将SO₄²?与Fe³⁺都采用沉淀法加以测定；根据测定Fe₂O₃来测定Fe³⁺的物质的量，根据测定BaSO₄的质量来测定SO₄²?的物质的量；
（5）根据测定聚合硫酸铁溶液中SO₄^2-与Fe³⁺物质的量的原理来确定实验步骤．

解答： 解：（1）配制一定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，故选：BC；  
（3）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； 
（4）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，故答案为：Fe₂O₃、BaSO₄；
（5）测定聚合硫酸铁溶液中SO₄^2-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，故答案为：B、E、D．

点评：本题以铁及其化合物为载体，以流程图形式考查了氧化还原反应知识、元素化合物的知识．