Question

2．聚合硫酸鐵（PFS）是一種新型高效的無機高分子絮凝劑，現用鐵的氧化物為原料來制取聚合硫酸鐵的過程如下：

（1）用98%的硫酸配制28%的稀硫酸，所需的玻璃儀器除量筒外，還有AB．
A．玻璃棒  B．燒杯  C．燒瓶  D．容量瓶
（2）配平以下離子方程式：
6Fe²⁺+1ClO^3-+6H⁺═6Fe³⁺+1Cl^-+3H₂O
（3）聚合硫酸鐵溶液中SO₄^2-與Fe³⁺物質的量之比不是3：2．為了測定聚合硫酸鐵中SO₄^2-與Fe³⁺物質的量之比，應選擇的試劑是AC（填序號）．
A．NaOH  B．FeSO₄ C．BaCl₂ D．NaClO₃
實驗時需要測定的量是Fe₂O₃和BaSO₄的質量（填化學式）．

Answer 1

分析 （1）用98%的硫酸配制28%的稀硫酸的實驗步驟是計算、量取、溶解（稀釋），所需的玻璃儀器有量筒、玻璃棒和燒杯；
（2）運用電子得失守恒法以及電荷守恒、質量守恒配離子方程式；
（3）鐵的氧化物用硫酸浸取，得到硫酸亞鐵、硫酸鐵，用Fe還原，再加入氯酸鈉、硫酸進行氧化、水解、聚合得到聚合硫酸鐵，產品紅褐色溶液中可能混有Na₂SO₄、H₂SO₄等含SO₄^2-的物質，故欲測定聚合硫酸鐵中SO₄^2-與Fe³⁺物質的量之比，則應選擇分別測定Fe³⁺和SO₄^2-的量，故需分別選用試劑NaOH和BaCl₂溶液；需要測定的量是最后所得的Fe₂O₃和BaSO₄的質量．

解答 解：（1）用98%的硫酸配制 28% 的稀 硫酸的實驗步驟是計算、量取、溶解（稀釋），所需的玻璃儀器有量筒、玻璃棒和燒杯，
故答案為：AB；
（2）Fe²⁺由+2價升高到+3價，升高1價，ClO₃^-中Cl的化合價從+5價降低到-1價，降低6價，可得6Fe²⁺+ClO₃^-+H⁺--6Fe³⁺+Cl^-，由電荷守恒、質量守恒得：6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，
故答案為：6；1；6；6；1；3H₂O；
（3）根據題給制取聚合硫酸鐵的流程分析可知，產品紅褐色溶液中可能混有Na₂SO₄、H₂SO₄等含SO₄^2-的物質，故欲測定聚合硫酸鐵中SO₄^2-與Fe³⁺物質的量之比，則應選擇分別測定Fe³⁺和SO₄^2-的量，故需分別選用試劑NaOH和BaCl₂溶液；根據測定Fe₂O₃來測定Fe³⁺的物質的量，根據測定 BaSO₄的質量來測定SO₄^2-的物質的量，
故答案為：AC； BaSO₄．

點評 本題以聚合硫酸鐵的制備為載體，考查溶液配制、氧化還原反應配平、元素化合物知識、化學工藝流程等，是對學生綜合能力的考查，難度中等．