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聚合硫酸鐵(簡稱PFS或聚鐵)是水處理中重要的絮凝劑。以黃鐵礦的燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制取聚合硫酸鐵([Fe2(OH)x
S
O
4
3
-
x
2
]m)的工藝流程如下:
菁優(yōu)網(wǎng)
(1)酸浸時最合適的酸是
H2SO4
H2SO4
(寫化學式)。
(2)酸浸后溶液中主要的陽離子有
Fe3+、Fe2+、H+
Fe3+、Fe2+、H+
。
(3)加入KClO3的目的是
將Fe2+氧化為Fe3+;ClO3-+6Fe2++6H+═Cl-+6Fe3++3H2O
將Fe2+氧化為Fe3+;ClO3-+6Fe2++6H+═Cl-+6Fe3++3H2O
(結合離子方程式說明)。
(4)過程a中生成聚合硫酸鐵的過程是先水解再聚合。將下列水解反應原理的化學方程式補充完整。
□Fe2(SO43+□H2O?□Fe2(OH)x
S
O
4
3
-
x
2
+□
H2SO4
H2SO4

(5)過程a中水解要嚴控pH的范圍。pH偏小或偏大聚合硫酸鐵的產(chǎn)率都會降低,請解釋原因
pH偏小時,水解平衡逆向移動,聚合硫酸鐵的產(chǎn)率會降低;pH偏大時,F(xiàn)e2(SO43生成Fe(OH)3聚沉,聚合硫酸鐵的產(chǎn)率會降低
pH偏小時,水解平衡逆向移動,聚合硫酸鐵的產(chǎn)率會降低;pH偏大時,F(xiàn)e2(SO43生成Fe(OH)3聚沉,聚合硫酸鐵的產(chǎn)率會降低
。
(6)鹽基度B是衡量絮凝劑絮凝效果的重要指標,通常鹽基度越高,絮凝效果越好。鹽基度B的表達式:B=
n
O
H
-
3
n
F
e
3
+
×100%(n為物質的量)。為測量聚合硫酸鐵的鹽基度,進行如下實驗操作:
?。【酆狭蛩徼F樣品m g,加入過量鹽酸,充分反應,再加入煮沸后冷卻的蒸餾水,再加入KF溶液屏蔽Fe3+,使Fe3+不與OH-反應。然后以酚酞為指示劑,用c mol/L的標準NaOH溶液進行中和滴定,到終點時消耗NaOH溶液V mL。
ⅱ.做空白對照實驗,取與步驟ⅰ等體積等濃度的鹽酸,以酚酞為指示劑,用c mol/L的標準NaOH溶液進行中和滴定,到終點時消耗NaOH溶液V0 mL。
①該聚合硫酸鐵樣品中n(OH-)=
10-3cV0-10-3cV
10-3cV0-10-3cV
mol。
②已知該樣品中Fe的質量分數(shù)w,則鹽基度B=
0
.
056
c
V
0
-
V
3
mw
×100%
0
.
056
c
V
0
-
V
3
mw
×100%
。
【答案】H2SO4;Fe3+、Fe2+、H+;將Fe2+氧化為Fe3+;ClO3-+6Fe2++6H+═Cl-+6Fe3++3H2O;H2SO4;pH偏小時,水解平衡逆向移動,聚合硫酸鐵的產(chǎn)率會降低;pH偏大時,F(xiàn)e2(SO43生成Fe(OH)3聚沉,聚合硫酸鐵的產(chǎn)率會降低;10-3cV0-10-3cV;
0
.
056
c
V
0
-
V
3
mw
×100%
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:62引用:3難度:0.6
相似題
  • 1.ZnO在化學工業(yè)中主要用作橡膠和顏料的添加劑,醫(yī)藥上用于制軟膏、橡皮膏等。工業(yè)上可由菱鋅礦[主要成分為ZnCO3,還含有Cd(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)等雜質。制備工藝如圖所示:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    金屬離子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ Mn2+
    開始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 8.1
    沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4 10.1
    已知:菁優(yōu)網(wǎng)
    ①相關金屬離子[c(Mn+)=0.1mol?L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如上表
    ②“溶浸”后的溶液中金屬離子主要有:Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+
    ③弱酸性溶液中KMnO4能將Mn2+氧化生成MnO2。
    回答下列問題:
    (1)“溶浸”過程中,提高浸出率的措施有
     
    。(寫一條即可)
    (2)“調pH”是將“溶浸”后的溶液調節(jié)至弱酸性(pH約為5),若pH過低,對除雜的影響是
     
    。
    (3)加KMnO4“氧化除雜”發(fā)生反應的離子方程式分別是
    2
    M
    n
    O
    -
    4
    +3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+
     

    (4)“還原除雜”中鎘置換率與
    n
    Z
    n
    的實際用量
    n
    Z
    n
    的理論用量
    的關系如圖所示,其中Zn的理論用量以溶液中Cd2+的量為依據(jù)。若需置換出112.0kgCd,且使鎘置換率達到98%,實際加入的Zn應為
     
    kg。
    (5)“沉鋅”生成堿式碳酸鋅[ZnCO3?2Zn(OH)2?2H2O]沉淀,寫出加入Na2CO3溶液沉鋅的化學方程式
     
    。形成的沉淀要用水洗,檢查沉淀是否洗滌干凈的方法是
     
    。
    發(fā)布:2024/9/21 2:0:8組卷:18引用:1難度:0.5
  • 2.鍶與氮氣在加熱條件下可生成氮化鍶(Sr3N2),氮化鍶遇水劇烈反應。已知:醋酸二氨合亞銅溶液能定量吸收CO,但易被O2氧化,失去吸收CO能力;連苯三酚堿性溶液能定量吸收O2。實驗室設計如下裝置制備氮化鍶(各裝置盛裝足量試劑),所使用的氮氣樣品可能含有少量CO、CO2、O2等氣體雜質?;卮鹣铝袉栴}:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    Ⅰ.氮化鍶的制取
    (1)裝置A中裝有水的儀器的名稱是
     
    。
    (2)裝置C中盛裝的試劑是
     
    (填標號,下同),裝置D中盛裝的試劑是
     
    。
    a.連苯三酚堿性溶液
    b.醋酸二氨合亞銅溶液
    (3)裝置G的作用是
     
    。
    Ⅱ.產(chǎn)品純度的測定
    稱取7.7gⅠ中所得產(chǎn)品,加入干燥的三頸燒瓶中,然后由恒壓漏斗加入蒸餾水,通入水蒸氣,將產(chǎn)生的氨全部蒸出,用200mL 1.00mol?L-1鹽酸標準溶液完全吸收(吸收液體積變化忽略不計)。從燒杯中量取20.00mL吸收液,用1.00mol?L-1NaOH標準溶液滴定過剩的HCl,到終點時消耗NaOH標準溶液15.00mL。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (4)三頸燒瓶中發(fā)生反應產(chǎn)生氣體的化學方程式為
     

    (5)產(chǎn)品純度為
     
    %(保留整數(shù))。
    發(fā)布:2024/9/20 4:0:8組卷:6引用:3難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.采用水合肼(N2H4?H2O)還原法制取碘化鈉固體,其制備流程如圖所示,已知:“合成”步驟中生成的副產(chǎn)物為
    I
    O
    -
    3
    。
    下列說法中不正確的是( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/9/20 4:0:8組卷:4引用:1難度:0.6
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