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

ab

．
（a）玻璃棒　　（b）烧杯   （c）烧瓶
（2）步骤II取样分析溶液中Fe²⁺、Fe³⁺的含量，目的是

C

和确定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量：
（a） 控制溶液中Fe²⁺与Fe³⁺含量比　　（b） 确保铁的氧化物酸溶完全    （c） 确定下一步还原所需铁的量
（3）完成步骤IV中的氧化还原反应：补充产物并配平：

6

 Fe²⁺+

1

ClO₃^-+

6

H⁺=

6

Fe³⁺+Cl^-+

3H₂O

（4）聚合硫酸铁溶液中SO₄²?与Fe³⁺物质的量之比不是3：2．根据下列提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．测定时所需的试剂

ac

．
（a） NaOH　　　（b） FeSO₄　　　（c） BaCl₂　　　（d） NaClO₃
需要测定Fe₂O₃和

BaSO₄

的质量（填写化合物的化学式）．

Answer 1

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；

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：ab； 
（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：C；  
（3）Fe²⁺由+2价升高到+3价，ClO₃^-中Cl的化合价从+5价降低到-1价，得6Fe²⁺+ClO₃^-+H⁺--6Fe³⁺+Cl^-，由电荷守恒、质量守恒得：6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，故答案为：6；1；6；3H₂O；
（4）因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；故答案为：ac； BaSO₄

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．