Question

【题目】聚合碱式氯化铁[（m为聚合度）为无机高分子絮凝剂，广泛应用于水处理。以铁矿石、氧化铁皮或为原料，在酸性条件下经氧化、水解、聚合、熟化等步骤，可制得聚合碱式氯化铁。

(1)钢铁酸洗废液中主要含有和，通入空气可制得，反应的化学方程式________。氧化剂也可以将氧化成，但存在的缺点是________________。

(2)“氧化”过程中，若盐酸的浓度或投入量增大，除了会降低的转化率，还可能产生的影响为________________。

(3)①准确称取聚合碱式氯化铁样品1.5000g，置于250mL的锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，迅速加入稍过量的溶液（被氧化成为），充分反应后，多余的用氧化除去。再加入适量的组成的混酸及4~5滴指示剂，用溶液滴定至终点（滴定过程中与反应生成和），消耗溶液。

②另称取等质量的聚合碱式氯化铁样品溶于水中，配成500mL溶液，取25mL溶液于锥形瓶中，用铬酸钾（）溶液作指示剂，用标准溶液滴定至终点，消耗溶液8.10mL。

计算该样品中氯元素和铁元素的质量分数之比为________（写出计算过程，结果保留四位有效数字）。

Answer 1

【答案】4FeCl2＋O2＋4HCl=4FeCl3＋2H2O NaClO会与HCl反应产生Cl2，造成环境污染 过量的酸会抑制后续的水解、聚合反应的进行 1.712

【解析】

（1）钢铁酸洗废液中主要含有FeCl2和HCl，O2具有氧化性，亚铁离子具有还原性，通入空气可制得FeCl3，反应的化学方程式4FeCl2＋O2＋4HCl=4FeCl3＋2H2O。氧化剂NaClO也可以将氧化成，但次氯酸根离子和氯离子会在酸性条件下发生归中反应，生成氯气，污染环境。故存在的缺点是NaClO会与HCl反应产生Cl2，造成环境污染。故答案为：4FeCl2＋O2＋4HCl=4FeCl3＋2H2O；NaClO会与HCl反应产生Cl2，造成环境污染；

（2）制备聚合碱式氯化铁，涉及到铁离子水解，溶液显酸性，最终产物中还含有一定的氢氧根离子，若盐酸的浓度或投入量增大，不利于水解和最终的聚合。“氧化”过程中，若盐酸的浓度或投入量增大，除了会降低的转化率，还可能产生的影响为过量的酸会抑制后续的水解、聚合反应的进行。故答案为：过量的酸会抑制后续的水解、聚合反应的进行；

（3）由②n(Cl-)= ×0.05000mol·L－1×8.1×10-3L=8.100×10-3mol；

由①Cr2O72－+6Fe2＋+14H＋=2Cr3＋+6Fe3＋+7H2O，用0.02000mol·L－1 K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2＋（K2Cr2O7被还原为Cr3＋），直至终点消耗K2Cr2O7）溶液25.00mL，反应中的定量关系可知，n（Fe3＋）=6n（Cr2O72－）=6×0.02000mol·L－1×25×10-3L=3.000×10-3mol；

该样品中氯元素和铁元素的质量分数之比=8.100×10-3mol×35.5g·mol-1:3.000×10-3mol×56g·mol-1=1.712。

故答案为：1.712。