Question

聚合硫酸铁是一种新型高效的无机高分子絮凝剂。用硫酸亚铁晶体及硫酸为原料催化氧化法生成硫酸铁，再水解、聚合成产品。实验室模拟生产过程如下：

(1)①用原料配制2.50 mol/L的FeSO₄溶液时用到的定量仪器有：____________________

②写出氧化过程中的离子方程式：_________________________________________

(2)综合考虑实际投料硫酸亚铁与硫酸的物质的量之比为左右最佳。 加入的硫酸比理论值稍多，但不能过多的原因是____________________________________________________________________。

(3)硫酸铁溶液水解可以得到一系列具有净水作用的碱式硫酸铁(x Fe₂O₃·y SO₃·z H₂O)，现采用重量法测定x、y、z的值。

①测定时所需的试剂____________。

(a) NaOH           (b) Ba(OH)₂            (c) BaCl₂        (d) FeSO₄

②需要测定____________和____________的质量(填写化合物的化学式)。

(4)选出测定过程中所需的基本操作____________(按操作先后顺序列出)。

a.过滤、洗涤

b.蒸发、结晶

c.萃取、分液

d.冷却、称量

e.烘干或灼烧

Answer

电子天平、容量瓶 4Fe2+ + O2 + 4H+ 4Fe3+ + 2H2O 硫酸稍过量是为了防止Fe3+水解成氢氧化铁，当硫酸过多时，后续中和需要的碱的用量大，造成浪费 ac Fe2O3 BaSO4 aed

【解析】

(1)①配制一定物质的量浓度的溶液要称量溶质的质量，用容量瓶定容；

②硫酸亚铁在酸性条件下被氧气氧化成硫酸铁；

(2)硫酸过多，在后面调节pH时要消耗的氢氧化钠的量就多，造成浪费；

(3)①采用重量法测定碱式硫酸铁(x Fe2O3•y SO3•z H2O)中x、y、z的值时，可以将样品溶于氢氧化钠溶液，根据得到的固体氧化铁的质量确定x的值，过滤，在所得滤液中加氯化钡，根据产生的硫酸钡沉淀的质量可确定y的值，根据样品的总质量结合Fe2O3和计算得的SO3的质量可确定z的值；

②根据①的分析可知，要测定Fe2O3、BaSO4的质量；

(4)测定过程中将样品溶于氢氧化钠溶液，经过过滤、洗涤、烘干或灼烧、冷却、称量得氧化铁的质量，在所得滤液中加氯化钡，经过过滤、洗涤、烘干或灼烧、冷却、称量得硫酸钡的质量，据此答题。

(1)①配制一定物质的量浓度的溶液要称量溶质的质量，要用电子天平，用容量瓶定容，故答案为：电子天平、容量瓶；

②硫酸亚铁在酸性条件下被氧气氧化成硫酸铁，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故答案为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；

(2)硫酸稍过量是为了防止Fe3+水解成氢氧化铁，当硫酸过多时，后续中和需要的碱的用量力大，造成浪费，所以加入的硫酸比理论值稍多，但不能过多，故答案为：硫酸稍过量是为了防止Fe3+水解成氢氧化铁，当硫酸过多时，后续中和需要的碱的用量力大，造成浪费；

(3)①采用重量法测定碱式硫酸铁(x Fe2O3•y SO3•z H2O)中x、y、z的值时，可以将样品溶于氢氧化钠溶液，根据得到的固体氧化铁的质量确定x的值，过滤，在所得滤液中加氯化钡，根据产生的硫酸钡沉淀的质量可确定y的值，根据样品的总质量结合Fe2O3和计算得的SO3的质量可确定z的值，故选ac；

②根据①的分析可知，要测定Fe2O3、BaSO4的质量，故答案为：Fe2O3、BaSO4；

(4)测定过程中将样品溶于氢氧化钠溶液，经过过滤、洗涤、烘干或灼烧、冷却、称量得氧化铁的质量，在所得滤液中加氯化钡，经过过滤、洗涤、烘干或灼烧、冷却、称量得硫酸钡的质量，故选aed。