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聚合硫酸铁(PAFC)简称聚铁是一种高效的无机高

06-29

  聚合硫酸铁(PAFC)简称聚铁,是一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂,其化学式为[Fe2(OH)n(SO4)(3-

  聚合硫酸铁(PAFC)简称聚铁,是一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂,其化学式为[Fe2(OH)n(SO4)(3-

  聚合硫酸铁(PAFC)简称聚铁,是一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂,其化学式为[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m(n>2,m≤10).实验室利用硫酸亚铁制取聚铁的主要流程如下:(1)...

  聚合硫酸铁(PAFC)简称聚铁,是一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂,其化学式为[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m(n>2,m≤10).实验室利用硫酸亚铁制取聚铁的主要流程如下:(1)写出加入H2O2发生反应的离子方程式:______(2)在上述流程中加入浓硫酸将溶液pH调到0.5~1的作用是①______;②______.(3)由FeSO4生成聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m的化学方程式为______.(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SnCl2将Fe3+还原成 Fe2+,再加入HgCl2溶液,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↓+SnCl62-,Cr2O72-+14H++6Fe2+═2Cr3++6Fe3++7H2O ①写出过量的SnCl2和Fe3+反应生成 Fe2+和SnCl62-的离子方程式______;②用HgCl2除去过量的SnCl2的目的是______;③若称取聚铁质量为10.00g配成100.0mL溶液,取出20.00mL,经上述方法处理后,再用0.1000mol?L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定,达到终点时,消耗标准溶液12.80mL,则聚铁中铁元素的质量分数为______%.

  (1)硫酸亚铁溶2113液中加入双氧水后,亚铁5261离子被双氧水氧化成铁离子,反应的4102离子方程式为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,

  (2)根据制取流程可知,下一步需要加入双氧水氧化亚铁离子,双氧水在酸性条件下氧化性增强,所以加入浓硫酸后可以提高双氧水的氧化能力;亚铁离子在溶液中容易发生水解,加入浓硫酸增大溶液中氢离子,可以抑制Fe2+水解,

  故答案为:抑制Fe2+水解;提高H2O2的氧化能力(或促进Fe2+被氧化);

  (3)由FeSO4生成聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m,反应物为:FeSO4、H2O2、k8,H2SO4,生成物为:[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m,亚铁离子化合价从+2升高1价变为+3价铁离子,由于产物[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m中含有m个铁离子,则化合价至少升高m价,双氧水中O元素从-1价较低为-2价,化合价降低1价,双氧水中含有2个O原子,至少降低2价,所以化合价变化的最小公倍数为2m,硫酸亚铁的系数为2,双氧水的系数为m,然后根据质量守恒定律配平,配平后的方程式为:2mFeSO4+mH2O2+(1-0.5n)mH2SO4=[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m+(2-n)mH2O,

  (4)①过量的SnCl2和Fe3+反应生成Fe2+和SnCl62-,铁离子化合价从+3变为+2,化合价降低1价;SnCl2中Sn元素化合价从+2变为SnCl62-中的+4,化合价升高2价,则化合价变化的最小公倍数为2,所以铁离子的系数为2,Sn2+的系数为1,配平后的反应方程式为:Sn2++2Fe3++6Cl-=2Fe2++SnCl62-,

  ②Sn2+能够被Cr2O72-氧化,所以为防止滴定过程中由于Sn2+同时还原Cr2O72-而造成较大的实验误差,需要用HgCl2除去过量的SnCl2,

  故答案为:防止滴定过程中由于Sn2+同时还原Cr2O72-而造成较大的实验误差;

  ③氧化还原反应中化合价升降相等,亚铁被氧化成铁离子,转移1个电子,Cr2O72-被还原为Cr3+,转移6个电子,根据电子守恒可得: