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聚合硫酸铁是水处理中重要的絮凝剂。以黄铁矿的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制取聚合硫酸铁([Fe2(OH)x(SO4
_
3
-
x
2
]m])的工艺流程如图所示:

(1)“酸浸”时最合适的酸是
H2SO4
H2SO4
    (写化学式)。
(2)“酸浸”后溶液中主要的金属阳离子有
Fe3+、Fe2+
Fe3+、Fe2+

(3)加入KClO3的目的是
将Fe2+氧化为Fe3+,ClO3-+6Fe2++6H+═Cl-+6Fe3++3H2O
将Fe2+氧化为Fe3+,ClO3-+6Fe2++6H+═Cl-+6Fe3++3H2O
(结合离子方程式说明)
(4)“过程a”中生成聚合硫酸铁的过程是先水解再聚合,将下列水解反应原理的化学方 程式补充完整。
1
1
Fe2(SO43+
x
x
H2O═
1
1
Fe2(OH)x(SO4
_
3
-
x
2
+
x
2
H2SO4
x
2
H2SO4

(5)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,通常盐基度越高,絮凝效果越好。已知盐基度B的表达式为B=
n
O
H
-
3
n
F
e
3
+
×100%(n为物质的量)。为测出聚合硫酸铁的盐基度,进行如下实验操作:
i.取聚合硫酸铁样品mg,加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,再加入KF溶液屏蔽Fe3+,使Fe3+不与OH-反应,然后以酚酞为指示剂,用c mol/l的标准NaOH溶液进行中和滴定,到终点时消耗NaOH溶液V0mL。
ii.做空白对比实验:取与步骤i等体积等浓度的盐酸,以酚酞为指示剂,用c mol/l的标准NaOH溶液进行中和滴定,到终点时消耗NaOH溶液V mL。
①该聚合硫酸铁样品中,n(OH+)=
10-3cV-10-3cV0
10-3cV-10-3cV0
    mol。
②已知该样品中Fe的质量分数为ω,则盐基度B=
0
.
056
c
V
-
V
0
3
mw
×100%
0
.
056
c
V
-
V
0
3
mw
×100%

【答案】H2SO4;Fe3+、Fe2+;将Fe2+氧化为Fe3+,ClO3-+6Fe2++6H+═Cl-+6Fe3++3H2O;1;x;1;
x
2
H2SO4;10-3cV-10-3cV0
0
.
056
c
V
-
V
0
3
mw
×100%
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:42引用:4难度:0.4
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    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示)。

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5
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    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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