Question

【題目】聚合堿式氯化鐵[（m為聚合度）為無機高分子絮凝劑，廣泛應(yīng)用于水處理。以鐵礦石、氧化鐵皮或為原料，在酸性條件下經(jīng)氧化、水解、聚合、熟化等步驟，可制得聚合堿式氯化鐵。

(1)鋼鐵酸洗廢液中主要含有和，通入空氣可制得，反應(yīng)的化學(xué)方程式________。氧化劑也可以將氧化成，但存在的缺點是________________。

(2)“氧化”過程中，若鹽酸的濃度或投入量增大，除了會降低的轉(zhuǎn)化率，還可能產(chǎn)生的影響為________________。

(3)①準(zhǔn)確稱取聚合堿式氯化鐵樣品1.5000g，置于250mL的錐形瓶中，加入適量稀鹽酸，加熱，迅速加入稍過量的溶液（被氧化成為），充分反應(yīng)后，多余的用氧化除去。再加入適量的組成的混酸及4~5滴指示劑，用溶液滴定至終點（滴定過程中與反應(yīng)生成和），消耗溶液。

②另稱取等質(zhì)量的聚合堿式氯化鐵樣品溶于水中，配成500mL溶液，取25mL溶液于錐形瓶中，用鉻酸鉀（）溶液作指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗溶液8.10mL。

計算該樣品中氯元素和鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比為________（寫出計算過程，結(jié)果保留四位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】4FeCl2＋O2＋4HCl=4FeCl3＋2H2O NaClO會與HCl反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，造成環(huán)境污染 過量的酸會抑制后續(xù)的水解、聚合反應(yīng)的進(jìn)行 1.712

【解析】

（1）鋼鐵酸洗廢液中主要含有FeCl2和HCl，O2具有氧化性，亞鐵離子具有還原性，通入空氣可制得FeCl3，反應(yīng)的化學(xué)方程式4FeCl2＋O2＋4HCl=4FeCl3＋2H2O。氧化劑NaClO也可以將氧化成，但次氯酸根離子和氯離子會在酸性條件下發(fā)生歸中反應(yīng)，生成氯氣，污染環(huán)境。故存在的缺點是NaClO會與HCl反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，造成環(huán)境污染。故答案為：4FeCl2＋O2＋4HCl=4FeCl3＋2H2O；NaClO會與HCl反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，造成環(huán)境污染；

（2）制備聚合堿式氯化鐵，涉及到鐵離子水解，溶液顯酸性，最終產(chǎn)物中還含有一定的氫氧根離子，若鹽酸的濃度或投入量增大，不利于水解和最終的聚合。“氧化”過程中，若鹽酸的濃度或投入量增大，除了會降低的轉(zhuǎn)化率，還可能產(chǎn)生的影響為過量的酸會抑制后續(xù)的水解、聚合反應(yīng)的進(jìn)行。故答案為：過量的酸會抑制后續(xù)的水解、聚合反應(yīng)的進(jìn)行；

（3）由②n(Cl-)= ×0.05000mol·L－1×8.1×10-3L=8.100×10-3mol；

由①Cr2O72－+6Fe2＋+14H＋=2Cr3＋+6Fe3＋+7H2O，用0.02000mol·L－1 K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2＋（K2Cr2O7被還原為Cr3＋），直至終點消耗K2Cr2O7）溶液25.00mL，反應(yīng)中的定量關(guān)系可知，n（Fe3＋）=6n（Cr2O72－）=6×0.02000mol·L－1×25×10-3L=3.000×10-3mol；

該樣品中氯元素和鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比=8.100×10-3mol×35.5g·mol-1:3.000×10-3mol×56g·mol-1=1.712。

故答案為：1.712。