新型絮凝剂
① 聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理.现用一定质量的铁的氧化物(如
(1)配制一定量分数硫酸溶液需要的仪器有:胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯.
故答案为:250mL容量瓶、胶头滴管;
(2)因为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+,所以确定下一步还原所需铁的量,然后Fe2+再被氧化Fe3+,需要确定氧化Fe2+所需NaClO3的量.
故答案为:BC;
(3)Fe2+由+2价升高到+3价,ClO3-中Cl的化合价从+5价降低到-1价,得6Fe2++ClO3-+H+--6Fe3++Cl-,由电荷守恒、质量守恒得:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,从环保和成本方面考虑利是原料成本较低,弊是产生气体对大气有污染.
故答案为:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O; 原料成本较低;产生气体对大气有污染;
(4))①判断SO42-离子已沉淀完全的方法是取上层清夜,滴加BaCl2溶液,若无沉淀产生,则溶液中SO42-已沉淀完全,
故答案为:取上层清夜,滴加BaCl2溶液,若无沉淀产生,则溶液中SO42-已沉淀完全;
②达到终点时高锰酸钾过量,溶液由浅蓝色变为浅紫红色,且半分钟内不变色,
故答案为:溶液由浅蓝色变为浅紫红色,且半分钟内不变色
③25mL溶液中含聚合硫酸铁中SO42-的物质的量为:
m |
233 |
设Fe3+的物质的量为x:
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
1 5
0.1mol/L×0.001VL
x |
10 |
解得x=
V |
200 |
故答案为:
m |
233 |
V |
200 |
② 聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于生活用水、工业用水的净化以及工业废水、
(1)该化合物中,铁元素为+3价、硫酸根离子显-2价、(OH)显-1价,根据化合物中各元素化合价的代数和为0得,2×(+3)+(-1)×n+(-2)×x=0,x=3-
n |
2 |
故答案为:3-
n |
2 |
(2)①次氯酸钠具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,同时自身被还原为氯离子,离子方程式为:ClO-+2H++2Fe2+=2Fe3++Cl-+H2O,故答案为:ClO-+2H++2Fe2+=2Fe3++Cl-+H2O;
②该化合物中含有硫元素和氧元素,二者不能形成亚硫酸根离子,只能形成硫酸根离子,硫酸根离子的相对分子质量是96,铁原子的相对原子质量是56,则相对分子质量为17的是OH,所以其化学式为:Fe(OH)SO4,
故答案为:Fe(OH)SO4;
(3)①酸性条件下,亚硝酸根离子易生成氮氧化物,氮氧化物有毒,直接排空会污染空气,
故答案为:NaNO2在酸性条件下易生成氮氧化物,会污染空气;
②温度过高,催化反应过程中产生的NO、二氧化氮气体的溶解度减小,从反应体系中逸出,导致催化效率降低,则Fe2+的氧化速率降低,
故答案为:温度过高,催化反应过程中产生的NO、二氧化氮气体的溶解度减小,从反应体系中逸出,催化效率降低,Fe2+的氧化速率降低;
(4)①滴入的高锰酸钾反应,紫色褪去,当溶液呈紫色,且半分钟内不褪色,说明滴定到终点,故答案为:溶液呈紫色,且半分钟内不褪色;
②消耗KMnO4的物质的量=0.028L×0.1mol/L=0.0028mol,由方程式2MnO4-+6H++5NO2-=2Mn2++5NO3-+3H2O,可知NaNO2的物质的量=0.0028mol×
5 |
2 |
0.483g |
0.5g |
③ 聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理.用铁的氧化物为原料来制取聚合
(1)配制一定量质量分数硫酸溶液需要的仪器有:胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯,故选专:B;
(2)因为控制属水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+,所以确定下一步还原所需铁的量,然后Fe2+再被氧化Fe3+,需要确定氧化Fe2+所需NaClO3的量.
故答案为:BC;
(3)从环保和成本方面考虑,利是原料成本较低,弊是产生气体对大气有污染;
故答案为:原料成本低,产生的气体对大气有污染;
(4)因SO42-与Fe3+都采用沉淀法加以测定,选择氢氧化钠沉淀铁离子,钡离子沉淀硫酸根离子,称量沉淀质量计算;
故答案为:AC.
(5)根据测定Fe2O3测定Fe3+的物质的量,根据测定 BaCl2的质量来测定SO42?的物质的量,需要测定Fe2O3 和BaSO4 的质量;
故答案为;Fe2O3,BaSO4;
(6)从溶液中获得沉淀,要先过滤、洗涤,烘干,冷却再称量沉淀质量,根据沉淀质量再进行计算即可.
故答案为:BED
④ 碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药 上也可用于治疗消化性溃荡出血.工
(1)碱式硫酸铁能够净水的原因是,碱式硫酸铁在溶液中铁离子水解生成了具有较强吸附能量的氢氧化铁胶体,吸附悬浮在水中杂质的起到净水作用;
故答案为:能水解生成具有吸附能力较强的胶体;
(2)沉淀完全时溶解时溶液中金属离子的浓度为1.0×10-5mol/L,氢氧化亚铁完全沉淀的PH=9,c(H+)=10-9mol/L,c(OH-)=10-5mol/L,依据溶度积常数计算方法得到Ksp=c(Fe2+)c2(OH-)=1.0×10-5mol/L×(10-5mol/L)2=1×10-15(mol/L)3;加入少量NaHCO3调溶液pH=6的目的是把溶液中的铝离子全部沉淀;
故答案为:1×10-15(mol/L)3;调节溶液PH促进Al3+水解转化为沉淀除去;
(3)分析反应Ⅱ是亚硝酸钠在酸溶液中氧化亚铁离子为铁离子,依据氧化还原反应电子守恒和电荷守恒,原子守恒写出的离子方程式为:Fe2++2H++NO2-=Fe3++NO↑+H2O;在实际生产中,常同时通入O2以减少反应II中NaNO2的用量.若实际生产中需要节约1.38t的NaNO2用量,物质的量=
1.38t |
69g/mol |
4NaNO2~4NO~4e-~O2~4e-
4 1
2×104mol n(O2)
n(O2)=5×103mol
V(O2)=5×103mol×22.4mol/L=1.12×105L=112m3;
则应通入标准状况下的02 的体积为112m3;
故答案为:Fe2++2H++NO2-=Fe3++NO↑+H2O;112;
(4)根据提供的试剂设计实验检验所得产品中不含Fe2+,含有SO42-,实验证明不含有亚铁离子需要选择高锰酸钾溶液褪色与否进行实验验证,证明含有硫酸根离子的实验是依据硫酸根离子检验方法选择试剂检验,具体步骤为:取适量产品于洁净烧杯中,加入适量蒸馏水,充分搅拌,静置,滤去沉淀,得黄棕色溶液,取少量溶液于试管中,滴加0.05mol/l的酸性高锰酸钾溶液,溶液不褪色证明溶液中不含Fe2+,取少量溶液于试管中,滴加0.1mol/L的BaCl2溶液,再加入20%HNO3溶液,白色沉淀,溶液中含有SO42-;
故答案为:取少量溶液于试管中,滴加0.05mol/l的酸性高锰酸钾溶液,溶液不褪色证明溶液中不含Fe2+,取少量溶液于试管中,滴加0.1mol/L的BaCl2溶液,再加入20%HNO3溶液,白色沉淀,溶液中含有SO42-;
⑤ 硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,现用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁的过程如下:(1
(1)配制复一定量分数硫酸制溶液需要的仪器有:胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯,故选:A B;
(2)Fe2+由+2价升高到+3价,ClO3-中Cl的化合价从+5价降低到-1价,得6Fe2++ClO3-+H+--6Fe3++Cl-,由电荷守恒、质量守恒得:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,故答案为:6;1;6;3H2O;
(4)因SO42?与Fe3+都采用沉淀法加以测定,根据测定Fe2O3来测定Fe3+的物质的量,根据测定 BaSO4的质量来测定SO42?的物质的量;故答案为:AC; BaSO4;
⑥ 有那位老师知道适应低PH值(6-7)处理油田污水新型絮凝剂。
聚丙烯酰胺阴离子就可以
⑦ (16分)聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态的碱式氯化铝[Al 2 (OH) n Cl 6-n ]。
(16分) (1)改变高岭土中氧化铝的结构,使其能溶于酸。(3分) (2)Al 2 O 3 +6H + =2Al 3+ +3H 2 O(3分)Fe 2 O 3 +6H + =2Fe 3+ +3H 2 O (3分) (3)除去溶液中的铁离子(3分) (4)pH计(或精密pH试纸)(2分)水浴加热(2分) ⑧ (20分)聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态的碱式氯化铝[Al 2 (OH) n Cl 6-n ]
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