Question

黄色固体聚合硫酸铁（SPFS）是一种重要的无机高分子絮凝剂，极易溶于水，作为工业和生活污水处理等领域具

黄色固体聚合硫酸铁（SPFS）是一种重要的无机高分子絮凝剂，极易溶于水，作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用．SPFS可表示成Fe x （OH） y （SO 4 ） z ?nH 2 O．工业上常用的一种制备流程为： 在SPFS的多个质量指标中，盐基度是重要的质量指标之一，盐基度定义为：盐基度=n（OH - ）/3n（Fe）×100%．式中n（OH - ）、n（Fe）分别表示固体聚合硫酸铁中OH - 和Fe的物质的量．试回答下列问题．（1）写出在酸性介质中用NaClO 3 氧化FeSO 4 ?7H 2 O的离子方程式．（2）取7.51g某固体聚合硫酸铁溶解于水，向其中加入过量的BaCl 2 溶液到沉淀完全，经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀10.48g，向上述滤液中加入NH 3 ?H 2 O，调节溶液pH=6，经过滤、洗涤、干燥得Fe 2 O 3 固体2.80g．试计算该固体聚合硫酸铁的盐基度．（3）计算出该固体聚合硫酸铁样品的化学式．

Answer 1

（1）氯酸根离子具有氧化性，亚铁离子具有还原性，二者发生的氧化还原反应为： 6Fe 2+ +ClO 3 - +6H + ═6Fe 3+ +Cl - +3H 2 O， 答：6Fe 2+ +ClO 3 - +6H + ═6Fe 3+ +Cl - +3H 2 O； （2）根据生成氧化铁的量可以计算得：n（Fe）= 2.8g 160g/mol ×2=0.035mol，取7.51g某固体聚合硫酸铁溶解于水，向其中加入过量的BaCl 2 溶液到沉淀完全，经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀10.48g，即为硫酸钡沉淀的质量是10.48g， 所以n（SO 4 2- ）= 10.48g 233g/mol =0.045mol，所以n（OH - ）=3×n（Fe）-2×n（SO 4 2- ）=3×0.035-2×0.045=0.015mol，则盐基度= n(O H - ) 3n(Fe) ×100%= 0.015mol 3×0.035mol ×100%=14.29%， 答：该固体聚合硫酸铁的盐基度是14.29%； （3）根据质量守恒可以得出Fe x （OH） y （SO 4 ） z ?nH 2 O中水的量n（H 2 O）=（7.51g-0.035mol×56g?mol -1 -0.045mol×96 g?mol -1 -0.015mol×17 g?mol -1 ）/18 g?mol -1 =0.054mol，又知道：n（Fe）=0.035mol，n（OH - ）=0.015mol，n（SO 4 2- ）=0.045mol，化学式中各元素的物质的量之比等于其个数值比，即化学式：Fe 35 （OH） 15 （SO 4 ） 45 ?54H 2 O， 答：该固体聚合硫酸铁样品的化学式为Fe 35 （OH） 15 （SO 4 ） 45 ?54H 2 O．