Question

【題目】[Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2]m (聚合硫酸鐵，PFS) 廣泛用于飲用水等的凈化處理。一種制備PFS 并測定其鹽基度的步驟如下:

①稱取一定量的FeSO4·7H2O溶于適量的水和濃硫酸中。

②不斷攪拌下，以一定的滴速滴入30%的H2O2溶液，至FeSO4充分氧化。

③經(jīng)聚合、過濾等步驟制得液態(tài)產(chǎn)品:PFS溶液。

④稱取步驟③產(chǎn)品1.5000g 置于250mL 錐形瓶中，加入適量稀鹽酸，加熱至沸，趁熱加入稍過量的SnCl2溶液(Sn2++2Fe3+=2Fe2++Sn4+ )，多余的SnCl2用HgCl2氧化除去，再加入硫酸-磷酸組成的混酸及指示劑，立即用0.1000mol/L K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+(K2Cr2O7被還原為Cr3+)，，直至終點消耗K2Cr2O7)溶液20.00mL。

⑤另稱取步驟③產(chǎn)品1.5000g 置于250mL 聚乙烯錐形瓶中，加入25mL0.5000mol·L-1鹽酸溶液、20mL 煮沸后冷卻的蒸餾水，搖勻并靜置，再加入10mLKF溶液(足量，掩蔽Fe3+)，搖勻，然后加入酚酞指示劑，用0.5000mol·L-1的NaOH溶液滴定過量的鹽酸直至終點，消耗NaOH溶液16.00mL。

（1）步驟②采用“滴入”而不是一次性加入H2O2氧化Fe2+的操作，是因為_________。

（2）步驟④K2Cr2O7溶液滴定Fe2+時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。

（3）步驟⑤用NaOH 溶液滴定時，已達滴定終點的判斷依據(jù)是________

（4）鹽基度(B) 是衡量聚合硫酸鐵質(zhì)量的一個重要指標(biāo){聚合硫酸鐵[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2 ]m中B=n(OH-)/3n(Fe3+)×100% }。通過計算確定產(chǎn)品的鹽基度(寫出計算過程)。_______

Answer 1

【答案】 減少H2O2分解損失 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>NaOH時，溶液由無色變?yōu)?/span>(淺)紅色且半分鐘內(nèi)紅色不褪去 n(Fe3+)=6n(Cr2O72-)=6×0.1000mol/L×20×10-3L=1.200×10-2mol，n(OH-)=0.5000mol/L×25.00×10-3L-0.5000mol/L×16.00×10-3L=4.500×10-3mol，B=4.500×10-3mol/(3×1.200×10-2 mol)×100%=12.50% ，產(chǎn)品的鹽基度為12.50%

【解析】（1）步驟②采用“滴入”而不是一次性加入H2O2氧化Fe2+的操作，是因為生成的Fe3＋能催化H2O2的分解，從而達到減少H2O2分解損失；（2）步驟④K2Cr2O7溶液滴定Fe2+時，F(xiàn)e2＋被氧化成Fe3＋，離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O ；（3）步驟⑤用NaOH 溶液滴定時，先滴加酚酞呈無色，已達滴定終點的判斷依據(jù)是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>NaOH時，溶液由無色變?yōu)?/span>(淺)紅色且半分鐘內(nèi)紅色不褪去；（4）n(Fe3+)=6n(Cr2O72-)=6×0.1000mol/L×20×10-3L=1.200×10-2mol，n(OH-)=0.5000mol/L×25.00×10-3L-0.5000mol/L×16.00×10-3L=4.500×10-3mol，B=4.500×10-3mol/(3×1.200×10-2 mol)×100%=12.50% ，產(chǎn)品的鹽基度為12.50%。