Question

【題目】黃色固體聚合硫酸鐵(SPFS)是一種重要的無機高分子絮凝劑，極易溶于水，作為工業(yè)和生活污水處理等領域具有重要的應用。SPFS可表示成Fex(OH)y(SO4)z＝nH2O改為Fex(OH)y(SO4)z·nH2O。工業(yè)上常用的一種制備流程為：(綠礬化學式為FeSO4·7H2O)

在SPFS的多個質量指標中，鹽基度是重要的質量指標之一，鹽基度定義為：鹽基度＝n(OH－)/3n( Fe) ×100%。式中n（OH－）、n(Fe)分別表示固體聚合硫酸鐵中OH一和Fe的物質的量。試回答下列問題。

（1）在綠礬中加入酸性介質的NaClO3目的是__________ 。

（2）實驗室進行“蒸發(fā)”時用到的儀器有鐵架臺(帶鐵圈)、酒精燈和_______ 、______

（3）SPFS溶于水后并與水反應生成________ 能吸附水中的懸浮物來凈化水。

（4）取15.05g某固體聚合硫酸鐵溶解于水，向其中加入過量的BaCl2溶液到沉淀完全，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得白色沉淀20.97g.向上述濾液中加人NH3H2O，調節(jié)溶液pH= 6，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得Fe2O3固體5.60g。該固體聚合硫酸鐵的鹽基度為______ 。

（5）計算出該固體聚合硫酸鐵樣品的化學式(寫出計算過程)______。

Answer 1

【答案】 將Fe2+氧化為Fe3+ 蒸發(fā)皿 玻璃棒 Fe(OH)3膠體 14.3% Fe7(OH)3(SO4)9·11H2O

【解析】(1)在綠礬中加入酸性介質的NaClO3目的是：將Fe2+氧化為Fe3+，故答案為：將Fe2+氧化為Fe3+；

(2)實驗室進行“蒸發(fā)”時用到的儀器有鐵架臺(帶鐵圈)、酒精燈和蒸發(fā)皿、玻璃棒，故答案為：蒸發(fā)皿、玻璃棒；

(3)SPFS溶于水后并與水反應生成氫氧化鐵膠體能吸附水中的懸浮物來凈化水，故答案為：氫氧化鐵膠體；

(4)根據(jù)Fe元素守恒：n(Fe3+)=2n(Fe2O3)= ×2=0.07 mol，白色沉淀20.97g為BaSO4，n(SO42-)=n(BaSO4)= =0.09mol，根據(jù)電荷守恒：n(OH-)=3×n(Fe3+)-2×n(SO42-) =3×0.07mol-2×0.09mol=0.03mol，則鹽基度=×100%=14.3%，故答案為：14.3%；

(5)n(Fe3+)=0.07 mol，m(Fe3+)=0.07mol×56g/mol=3.92g，n(SO42-)=0.09mol，m(SO42-)= 0.09mol×96g/mol=8.64g，n(OH-)=0.03mol，m(OH-)=0.03mol×17g/mol=0.51g，m(H2O)= 15.05g-3.92g-8.64g-0.51g=1.98g，則n(H2O)= =0.11mol，n(Fe3+)：n(OH-)：n(SO42-)：n(H2O)=0.07：0.03：0.09：0.11=7：3：9：11，故該固體聚合硫酸鐵樣品的化學式為：Fe7(OH)3(SO4)911H2O，故答案為：Fe7(OH)3(SO4)911H2O。