Question

12．聚合硫酸鐵是一種新型高效的無機(jī)高分子絮凝劑．用硫酸亞鐵晶體及硫酸為原料催化氧化法生成硫酸鐵，再水解、聚合成產(chǎn)品．實(shí)驗(yàn)室模擬生產(chǎn)過程如下：
 
（1）①用原料配制2.50mol/L的FeSO₄溶液時用到的定量儀器有：電子天平、容量瓶
②寫出氧化過程中的離子方程式：4Fe²⁺+O₂+4H⁺4Fe³⁺+2H₂O
（2）綜合考慮實(shí)際投料硫酸亞鐵與硫酸的物質(zhì)的量之比為1/1.25左右最佳．加入的硫酸比理論值稍多，但不能過多的原因是硫酸稍過量是為了防止Fe³⁺水解成氫氧化鐵，當(dāng)硫酸過多時，后續(xù)中和需要的堿的用量力大，造成浪費(fèi)．
（3）硫酸鐵溶液水解可以得到一系列具有凈水作用的堿式硫酸鐵（x Fe₂O₃•y SO₃•z H₂O），現(xiàn)采用重量法測定x、y、z的值．
①測定時所需的試劑a c．
（a） NaOH   （b） Ba（OH）₂（c） BaCl₂（d） FeSO₄
②需要測定Fe₂O₃和BaSO₄的質(zhì)量（填寫化合物的化學(xué)式）．
（4）選出測定過程中所需的基本操作aed（按操作先后順序列出）．
（a） 過濾、洗滌（b） 蒸發(fā)、結(jié)晶（c） 萃取、分液
（d） 冷卻、稱量（e）烘干或灼燒．

Answer 1

分析 （1）①配制一定物質(zhì)的是濃度的溶液要稱量溶質(zhì)的質(zhì)量，用容量瓶定容；
②硫酸亞鐵在酸性條件下被氧氣氧化成硫酸鐵；
（2）硫酸過多，在后面調(diào)節(jié)pH時要消耗的氫氧化鈉的量就多，造成浪費(fèi)；
（3）①采用重量法測定堿式硫酸鐵（x Fe₂O₃•y SO₃•z H₂O）中x、y、z的值時，可以將樣品溶于氫氧化鈉溶液，根據(jù)得到的固體氧化鐵的質(zhì)量確定x的值，過濾，在所得濾液中加氯化鋇，根據(jù)產(chǎn)生的硫酸鋇沉淀的質(zhì)量可確定y的值，根據(jù)樣品的總質(zhì)量結(jié)合Fe₂O₃和計(jì)算得的SO₃的質(zhì)量可確定z的值；
②根據(jù)①的分析可知，要測定Fe₂O₃、BaSO₄的質(zhì)量；
（4）測定過程中將樣品溶于氫氧化鈉溶液，經(jīng)過過濾、洗滌、烘干或灼燒、冷卻、稱量得氧化鐵的質(zhì)量，在所得濾液中加氯化鋇，經(jīng)過過濾、洗滌、烘干或灼燒、冷卻、稱量得硫酸鋇的質(zhì)量，據(jù)此答題．

解答  解：（1）①配制一定物質(zhì)的是濃度的溶液要稱量溶質(zhì)的質(zhì)量，要用電子天平，用容量瓶定容，
故答案為：電子天平、容量瓶；
②硫酸亞鐵在酸性條件下被氧氣氧化成硫酸鐵，反應(yīng)的離子方程式為4Fe²⁺+O₂+4H⁺4Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺4Fe³⁺+2H₂O；
（2）硫酸稍過量是為了防止Fe³⁺水解成氫氧化鐵，當(dāng)硫酸過多時，后續(xù)中和需要的堿的用量力大，造成浪費(fèi)，所以加入的硫酸比理論值稍多，但不能過多，
故答案為：硫酸稍過量是為了防止Fe³⁺水解成氫氧化鐵，當(dāng)硫酸過多時，后續(xù)中和需要的堿的用量力大，造成浪費(fèi)；
（3）①采用重量法測定堿式硫酸鐵（x Fe₂O₃•y SO₃•z H₂O）中x、y、z的值時，可以將樣品溶于氫氧化鈉溶液，根據(jù)得到的固體氧化鐵的質(zhì)量確定x的值，過濾，在所得濾液中加氯化鋇，根據(jù)產(chǎn)生的硫酸鋇沉淀的質(zhì)量可確定y的值，根據(jù)樣品的總質(zhì)量結(jié)合Fe₂O₃和計(jì)算得的SO₃的質(zhì)量可確定z的值，故選a c；
②根據(jù)①的分析可知，要測定Fe₂O₃、BaSO₄的質(zhì)量，
故答案為：Fe₂O₃、BaSO₄；
（4）測定過程中將樣品溶于氫氧化鈉溶液，經(jīng)過過濾、洗滌、烘干或灼燒、冷卻、稱量得氧化鐵的質(zhì)量，在所得濾液中加氯化鋇，經(jīng)過過濾、洗滌、烘干或灼燒、冷卻、稱量得硫酸鋇的質(zhì)量，故選aed．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的分離和提純，側(cè)重考查學(xué)生獲取信息及利用信息能力、分析能力、實(shí)驗(yàn)操作能力，注意題給信息的靈活運(yùn)用，知道常見離子的檢驗(yàn)方法及現(xiàn)象，題目難度中等．