Question

18．一種新型高效凈水劑PAFC（聚合氯化鐵鋁[AlFe（OH）_nC1_6-n]_m），廣泛用于日常生活用水和工業(yè)污水的處理．某化工廠欲以工業(yè)生產(chǎn)廢料（金屬鐵、鋁及其氧化物）為原料制取PAFC，設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程如下：
（1）濃鹽酸配制一定物質(zhì)的量濃度的稀鹽酸，所用玻璃儀器除量筒和玻璃棒外，還有AB．
A．容量瓶       B．燒杯       C．燒瓶       D．酒精燈
（2）下列關(guān)于PAFC的說(shuō)法中正確的是AD
A．PAFC是一種無(wú)機(jī)高分子化合物
B．PAFC中Fe顯+2價(jià)
C．PAFC溶于水能電離出OH^-，是一種堿
D．PAFC在強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性溶液中均不能穩(wěn)定存在
（3）步驟Ⅱ中取樣分析的目的是C
A．測(cè)定溶液中Fe²⁺與Fe³⁺的含量比
B．測(cè)定原料是否完全溶解
C．測(cè)定溶液中Fe²⁺的含量，以確定加入NaClO₃ 的量
D．測(cè)定溶液中Al³⁺的含量
（4）寫出向溶液中加入NaClO₃時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
6Fe²⁺+6H⁺+1C1O₃^-→6Fe³⁺+1Cl^-+3H₂O
該化工廠的化驗(yàn)室為測(cè)定產(chǎn)品PAFC中A1和Fe的含量，進(jìn)行下列試劑的選擇和基本操作：
（5）測(cè)定時(shí)所需的試劑有BC．
A．NH₃•H₂O       B．NaOH       C．CO₂        D．NaClO₃
（6）在測(cè)定過(guò)程中的操作順序是：過(guò)濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量．（寫操作名稱）．
（7）測(cè)定時(shí)，通過(guò)灼燒后等操作，直接測(cè)定的是Al₂O₃和Fe₂O₃的質(zhì)量（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析 Al、Fe單質(zhì)及其氧化物中加入稀鹽酸得到酸性溶液，酸性溶液加入NaClO₃，發(fā)生氧化反應(yīng)，再調(diào)節(jié)pH、水解、聚合得到[AlFe（OH）_nCl_6-n]_m，
（1）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟選擇使用的儀器；
（2）A．酸性條件下NaClO₃可將Fe²⁺生成Fe³⁺；
B．不屬于高分子化合物；
C．該物質(zhì)可以電離出氯離子，不屬于堿；
D．氫氧化鋁能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)；
（3）步驟Ⅱ中取樣分析的目的是測(cè)定溶液中Fe²⁺的含量，以確定加入NaClO₃ 的量；
（4）氯酸鈉氧化酸性的氯化亞鐵，則反應(yīng)物中有氫離子參加，則生成物中有水生成，Cl元素的化合價(jià)從+5價(jià)降低到-1價(jià)，得到6個(gè)電子，而Fe元素的化合價(jià)從+2價(jià)升高到+3價(jià)，失去1個(gè)電子，根據(jù)得失電子守恒，則氯酸根離子的系數(shù)為1，F(xiàn)e²⁺的系數(shù)為6，則鐵離子的系數(shù)也是6，氯離子的系數(shù)是1，根據(jù)電荷守恒，則氫離子的系數(shù)是6，水的系數(shù)是3；
（5）氫氧化鋁溶液氫氧化鈉溶液，氫氧化鐵不溶液氫氧化鈉溶液，利用碳酸酸性大于氫氧化鋁，二氧化碳通入偏鋁酸鈉溶液中生成氫氧化鋁沉淀，利用沉淀質(zhì)量進(jìn)行Fe、Al的測(cè)定；
（6）為測(cè)定產(chǎn)品PAFC中A1和Fe的含量，取一定量產(chǎn)品溶于氫氧化鈉溶液中過(guò)濾得到氫氧化鐵沉淀，灼燒得到氧化鐵，冷卻稱量，濾液中通入二氧化碳得到氫氧化鋁沉淀，過(guò)濾洗滌，灼燒分解得到氧化鋁稱量，然后分別計(jì)算鐵、鋁的含量；
（7）依據(jù)（6）分析可知灼燒得到固體為氧化鋁和氧化鐵．

解答 解：（1）濃鹽酸配制一定物質(zhì)的量濃度的稀鹽酸，所用玻璃儀器除量筒和玻璃棒外，還有燒杯、容量瓶，故選AB，
故答案為：AB；
（2）A．PAFC（聚合氯化鐵鋁[AlFe（OH）_nC1_6-n]_m），屬于無(wú)機(jī)高分子化合物，故A正確；
B．酸性條件下NaClO₃可將Fe²⁺生成Fe³⁺，該物質(zhì)中Fe元素的化合價(jià)為+3，故B錯(cuò)誤；
C．該物質(zhì)可以電離出氯離子，不屬于堿，故C錯(cuò)誤，
D．氫氧化鋁能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，該物質(zhì)在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性溶液中均不能穩(wěn)定存在，故D正確；
故答案為：AD；
（3）酸性溶液中取樣分析溶液中含有亞鐵離子的含量，用來(lái)確定加入NaClO₃的量，用來(lái)氧化亞鐵離子為鐵離子，
故答案為：C；
（4）氯酸鈉氧化酸性的氯化亞鐵，則反應(yīng)物中有氫離子參加，則生成物中有水生成，Cl元素的化合價(jià)從+5價(jià)降低到-1價(jià)，得到6個(gè)電子，而Fe元素的化合價(jià)從+2價(jià)升高到+3價(jià)，失去1個(gè)電子，根據(jù)得失電子守恒，則氯酸根離子的系數(shù)為1，F(xiàn)e²⁺的系數(shù)為6，則鐵離子的系數(shù)也是6，氯離子的系數(shù)是1，根據(jù)電荷守恒，則氫離子的系數(shù)是6，水的系數(shù)是3，配平后離子方程式為：6Fe²⁺+6H⁺+ClO₃^-=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；
故答案為：6，6，1，6，1，3；
（5）測(cè)定產(chǎn)品PAFC中A1和Fe的含量，取一定量產(chǎn)品溶于氫氧化鈉溶液中過(guò)濾得到氫氧化鐵沉淀，灼燒得到氧化鐵，冷卻稱量，濾液中通入二氧化碳得到氫氧化鋁沉淀，過(guò)濾洗滌，灼燒分解得到氧化鋁稱量，需要的試劑為氫氧化鈉溶液和二氧化碳，選BC，
故答案為：B C；
（6）取一定量產(chǎn)品溶于氫氧化鈉溶液中過(guò)濾得到氫氧化鐵沉淀，灼燒得到氧化鐵，冷卻稱量，濾液中通入二氧化碳得到氫氧化鋁沉淀，過(guò)濾洗滌，灼燒分解得到氧化鋁稱量，
故答案為：洗滌；冷卻；
（7）分析可知測(cè)定時(shí)，通過(guò)灼燒后等操作，直接測(cè)定的是Al₂O₃，F(xiàn)e₂O₃ 的質(zhì)量，
故答案為：Al₂O₃；Fe₂O₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鐵的化合物性質(zhì)的應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)方程式的配平、平衡移動(dòng)影響因素等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用難度，難度中等．