Question

11．硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O）在醫(yī)藥上做補血劑，聚合硫酸鐵[Fe₂（OH）_n（SO₄）_（3-$\frac{n}{2}$_）]_m是高效的水處理混凝劑，在實驗窒以鐵屑和稀硫酸為主要原料．制備它們的實驗方案如下；
已知：所得聚合硫酸鐵產(chǎn)品若能用于飲用水處理．需達到鹽基度指際在8.0%～16.0%范圍內(nèi)．鹽基度是指產(chǎn)品中n（OH^-）、n（Fe³⁺） 的比值，即鹽基度=n（OH^-）/n（Fe³⁺）×100%
（1）操作1的名稱是過濾．
（2）聚合硫酸鐵的鹽基度的測定：
①稱取a g聚合硫酸鐵產(chǎn)品溶于足量的鹽酸中，溶液均分兩等份．
②向一份中加入足量的銅片，充分反應后銅片減輕4.48g．
③向另一份中滴加足量的BaCl₂溶液，得到干燥的沉淀46.6g．
則該產(chǎn)品的鹽基度為14.3%（保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 鐵屑在碳酸鈉溶液中除去表面的油脂，過濾后得到鐵屑加入稀硫酸加熱反應得到溶液分為兩份，趁熱過濾得到濾液小火加熱蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥得到硫酸亞鐵晶體，另一份調(diào)節(jié)溶液PH，加入過氧化氫溶液氧化亞鐵離子生成鐵離子，水解聚合濃縮烘干得到聚合硫酸鐵，
（1）操作1為過濾操作；
（2）鹽基度是指產(chǎn)品中n（OH^-）、n（Fe³⁺） 的比值，即鹽基度=n（OH^-）/n（Fe³⁺）×100%，稱取a g聚合硫酸鐵產(chǎn)品溶于足量的鹽酸中，溶液均分兩等份，向一份中加入足量的銅片，充分反應后銅片減輕4.48g．是鐵離子和銅反應，據(jù)此計算鐵離子物質的量，向另一份中滴加足量的BaCl₂溶液，得到干燥的沉淀46.6g，沉淀為硫酸鋇，計算物質的量得到硫酸根離子物質的量，聚合電荷守恒計算氫氧根離子物質的量，計算得到鹽基度．

解答 解：鐵屑在碳酸鈉溶液中除去表面的油脂，過濾后得到鐵屑加入稀硫酸加熱反應得到溶液分為兩份，趁熱過濾得到濾液小火加熱蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥得到硫酸亞鐵晶體，另一份調(diào)節(jié)溶液PH，加入過氧化氫溶液氧化亞鐵離子生成鐵離子，水解聚合濃縮烘干得到聚合硫酸鐵，
（1）上述分析可知，操作1為過濾操作，故答案為：過濾；
（2）鹽基度是指產(chǎn)品中n（OH^-）、n（Fe³⁺） 的比值，即鹽基度=n（OH^-）/n（Fe³⁺）×100%，稱取a g聚合硫酸鐵產(chǎn)品溶于足量的鹽酸中，溶液均分兩等份，向一份中加入足量的銅片，充分反應后銅片減輕4.48g，n（Cu）=$\frac{4.48g}{64g/mol}$=0.07mol，是鐵離子和銅反應，2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，據(jù)此計算鐵離子物質的量=0.14mol，原ag產(chǎn)品中含鐵離子為0.28mol，向另一份中滴加足量的BaCl₂溶液，得到干燥的沉淀46.6g，沉淀為硫酸鋇，物質的量n（BaSO₄）=$\frac{46.6g}{233g/mol}$=0.2mol，原ag產(chǎn)品中硫酸根離子物質的量為0.4mol，結合電荷守恒計算氫氧根離子物質的量，n（OH^-）=3n（Fe³⁺）-2n（SO₄^2-）=3×0.14mol-2×0.4mol=0.04mol，計算得到鹽基度=$\frac{0.04mol}{0.28mol}$×100%=14.3%，
故答案為：14.3%．

點評 本題考查了物質分離提純、物質性質和流程分析，離子性質和反應現(xiàn)象的判斷，注意題干信息的應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．