Question

聚合硫酸鐵（PFS）是一種新型高效的無機高分子絮凝劑，廣泛用于水的處理．用鐵的氧化物為原料來制取聚合硫酸鐵，為防止Fe³⁺水解生成氫化鐵沉淀，原料中的Fe³⁺必須先還原為Fe²⁺．實驗步驟如下：
（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃儀器除量筒外，還有

 

．
A．容量瓶   　　　 B．燒杯  　　　    C．燒瓶
（2）步驟Ⅱ取樣分析溶液中的Fe²⁺、Fe³⁺的含量，目的是

 

．
A．控制溶液中Fe²⁺和Fe³⁺含量比
B．確定下一步還原所需鐵的量
C．確定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量
D．確保鐵的氧化物酸溶完全
（3）聚合硫酸鐵溶液中SO₄^2-與Fe³⁺物質的量之比不是3：2．根據下列供選擇的試劑和基本操作，測定聚合硫酸鐵產品溶液中SO₄^2-與Fe³⁺物質的量之比．測定時所需的試劑

 

．
A．NaOH   　　　　B．FeSO₄   　　　 C．BaCl₂ D．NaClO₃
（4）需要測定物質質量的物質為：

 

．（填寫化合物的化學式）
（5）選出測定過程中所需的基本操作（按操作先后順序列出）．
A．萃取、分液      B．過濾、洗滌      C．蒸發、結晶
D．冷卻、稱量      E．烘干或灼燒．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,配制一定物質的量濃度的溶液,探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗題

分析：（1）根據配制一定量分數溶液的步驟：計算、稱量、溶解，確定所用的儀器；
（2）為控制水解時Fe³⁺的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe³⁺必須先還原為Fe²⁺，然后Fe²⁺再被氧化Fe³⁺；
（3）根據氧化還原反應中化合價升降相等以及電荷守恒、質量守恒來解答；
（4）根據將SO₄²?與Fe³⁺都采用沉淀法加以測定；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SO₄²?的物質的量；
（5）根據測定聚合硫酸鐵溶液中SO₄^2-與Fe³⁺物質的量的原理來確定實驗步驟．

解答： 解：（1）配制一定量分數硫酸溶液需要的儀器有：膠頭滴管、量筒、玻璃棒、燒杯，故選：B； 
（2）因為控制水解時Fe³⁺的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe³⁺必須先還原為Fe²⁺，所以確定下一步還原所需鐵的量，然后Fe²⁺再被氧化Fe³⁺，需要確定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量，故選：BC；  
（3）因SO₄²?與Fe³⁺都采用沉淀法加以測定，測定硫酸根離子需要氯化鋇，測定鐵離子需要氫氧化鈉，故答案為：AC； 
（4）根據測定BaSO₄的質量來測定SO₄²?的物質的量，根據氧化鐵的質量結合元素守恒計算鐵離子的物質的量，所以需要測定物質質量的物質為：Fe₂O₃、BaSO₄，故答案為：Fe₂O₃、BaSO₄；
（5）測定聚合硫酸鐵溶液中SO₄^2-與Fe³⁺物質的量的原理：先后加入氯化鋇、氫氧化鈉并過濾，得到的沉淀先后洗滌，然后進行烘干或是灼燒，冷卻，最后稱量得到的固體的量即可，所以順序是：BED，故答案為：B、E、D．

點評：本題以鐵及其化合物為載體，以流程圖形式考查了氧化還原反應知識、元素化合物的知識．