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...

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

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

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

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高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。实验步骤如下：

（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有____________。

(a) 容量瓶　　　　　　　　 　　 (b) 烧杯　　　　　　　　　　 　　 (c) 烧瓶

（2）步骤II取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量，目的是____________。

(a) 控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比　　　　　 　　 (b) 确定下一步还原所需铁的量

(c) 确定氧化Fe2+所需NaClO3的量　　　　　 　　 (d) 确保铁的氧化物酸溶完全

（3）用NaClO3氧化时反应方程式如下：6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NaCl + 3H2O

若改用HNO3氧化，则反应方程式如下6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NO↑ + 4H2O

已知1mol HNO3价格0.16元、1mol NaClO3价格0.45元，评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的得弊，利是____________________，弊是________________________。聚合硫酸铁溶液中SO42¯与Fe3+物质的量之比不是3:2。根据下列供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42¯与Fe3+物质的量之比。

（4）测定时所需的试剂____________。

(a) NaOH　　 　　 (b) FeSO4　　 (c) BaCl2　　 (d) NaClO3

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

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

(a) 萃取、分液　　　　　 　　 (b) 过滤、洗涤　　　　　 　　 (c) 蒸发、结晶

(d) 冷却、称量　　　　　 　　 (e)烘干或灼烧

高三化学简答题困难题查看答案及解析

[s1] 用硫铁矿烧渣（主要成分为铁的氧化物和少量SiO₂）为原料制取无机高分子絮凝剂聚合硫酸铁（PFS）的实验流程如下：

（1）实验室用18．4 mol·L^-1的浓硫酸配制250 mL4．8 mol·L^-1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需________。

（2）滤渣的主要化学成分是________

（3）向溶液X中加入过量的铁粉后过滤，滤液经浓缩、结晶可制得绿矾，加入铁粉后发生的主要反应的离子方程式为________。

（4）溶液Y的pH影响产品中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法是。若溶液Y的pH偏小，所得PF、S中铁的质量分数将偏________（填“高”或“低”）。

[s1]16．

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聚合硫酸铁简称聚铁[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m(n>2，m≤10)，是一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂。实验室利用硫酸亚铁制取聚合硫酸铁的主要流程如图：

（1）FeSO4溶液显弱酸性的原因是_____(用离子方程式表示)。

（2）加入浓硫酸调节pH的作用是：①_____；②_____。

（3）写出加入H2O2发生反应的离子方程式：_____。

（4）测定聚铁中含铁量的方法为把聚铁溶于过量酸中，先用过量的SnCl2将Fe3+还原成Fe2+，再加入HgCl2溶液除去过量的SnCl2，然后用标准的K2Cr2O7溶液(先加入几滴试亚铁灵指示剂)滴定溶液中的Fe2+。此过程发生的部分反应为：Sn2++2Hg2++8Cl-=Hg2Cl2↓+SnCl6，Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O。

①用HgCl2除去过量的SnCl2的目的是_____。

②称取聚铁质量为10.00g配成100.0mL溶液，取出20.00mL，经上述方法处理后，用0.1000mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定。达到终点时，消耗K2Cr2O7标准溶液12.80mL。则聚铁中铁元素的质量分数为_____%。

（5）某高效净水剂是由K2FeO4得到的，工业上以硫酸铁溶液、次氯酸钾和氢氧化钾为原料制备K2FeO4，该反应的化学方程式是_____。

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聚合硫酸铁( PFS)是一种高效的无机高分子絮凝剂。某工厂利用经浮选的硫铁矿烧渣（有效成分为Fe2O3和Fe3O4）制备PFS，其工艺流程如下图所示。

(1)“还原焙烧”过程中，CO还原Fe3O4生成FeO的热化学方程式为__ 。

已知：

(2) CO是“还原焙烧”过程的主要还原剂。下图中，曲线表示4个化学反应a、b、c、d达到平衡时气相组成和温度的关系，I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是Fe2O3. Fe3O4. FeO、Fe稳定存在的区域。a属于____（填

“吸热反应”或“放热反应”）；570℃时，d反应的平衡常数K=______。

(3)工业上，“还原焙烧”的温度一般控制在800℃左右，温度不宜过高的理由是____。

(4)若“酸浸”时间过长，浸出液中Fe2+含量反而降低，主要原因是_____ 。

(5)已知若浸出液中,为避免“催化氧化”过程中产生Fe(OH)3，应调节浸出液的pH≤___。

(6) FeS04溶液在空气中会缓慢氧化生成难溶的Fe(OH)SO4，该反应的离子方程式为____。“催化氧化”过程用NaNO2作催化剂（NO起实质上的催化作用）时，温度与Fe2+转化率的关系如右图所示（反应时间相同），Fe2+转化率随温度的升高先上升后下降的原因是 __。

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聚合氯化铁[Fe2(OH)nCl6-n]m简称PFC，是一种新型高效的无机高分子净水剂。以FeCl2·4H2O为原料，溶于稀盐酸并加入少量的NaNO2，经氧化、水解、聚合等步骤，可制备PFC。

(1)在稀盐酸中，NaNO2会与Fe2+反应生成一种无色气体M，气体M对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。 M的化学式为______； Fe2+在酸性条件下被O2氧化的离子方程式为_______。

(2)盐基度[B＝ × 100%]是衡量净水剂优劣的一个重要指标。盐基度越小，净水剂对水pH变化的影响______。(填“越大”、“越小”或“无影响”)

(3)PFC样品中盐基度(B)的测定：

已知：PFC样品的密度ρ = 1.40 g·mL−1，样品中铁的质量分数ω(Fe) = 16%　

步骤1：准确量取1.00 mL PFC样品置于锥形瓶中。

步骤2：加入一定体积0.05000 mol·L−1的盐酸标准溶液，室温静置后，加入一定体积的氟化钾溶液(与Fe3+反应，消除Fe3+对实验的干扰)，滴加数滴酚酞作指示剂，立即用0.05000 mol·L−1氢氧化钠标准溶液滴定至终点，消耗氢氧化钠标准溶液13.00 mL。

步骤3：准确量取1.00 mL蒸馏水样品置于锥形瓶中，重复步骤2操作，消耗氢氧化钠标准溶液49.00 mL。

根据以上实验数据计算PFC样品的盐基度(B)(写出计算过程)_______。

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（20分）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al₂（OH）_nCl_6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭 土，化学组成为：Al₂O₃（25%～34%）、SiO₂（40%～50%）、Fe₂O₃（0．5%～3．0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：

已知：Fe^3＋、Al^3＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2。

根据流程图回答下列问题：

（1）“煅烧”的目的是_______________________________________________。

（2）“浸出”过程中发生反应的离子方程式为_______________________________。

（3）“浸出”选用的酸为_______。配制质量分数15％的A酸需要200mL30％的A酸（密度约为1.15g/cm³）和_______g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。

（4）为提高铝的浸出率，可采取的措施有_______________（要求写出三条）。

（5）“调节溶液pH在4．2～4．5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_________________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是_________________________。

（6）实验中制备碱式氯化铝反应的化学方程式为_________________

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（20分）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al₂（OH）_nCl_6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭 土，化学组成为：Al₂O₃（25%～34%）、SiO₂（40%～50%）、Fe₂O₃（0．5%～3．0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：

已知：Fe^3＋、Al^3＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2。

根据流程图回答下列问题：

（1）“煅烧”的目的是_______________________________________________。

（2）“浸出”过程中发生反应的离子方程式为_______________________________。

（3）“浸出”选用的酸为_______。配制质量分数15％的A酸需要200mL30％的A酸（密度约为1.15g/cm³）和_______g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。

（4）为提高铝的浸出率，可采取的措施有_______________（要求写出三条）。

（5）“调节溶液pH在4．2～4．5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_________________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是_________________________。

（6）实验中制备碱式氯化铝反应的化学方程式为_________________

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