用聚铁做混凝沉淀时,上清液返混是什么原因
1、注意pH值.不知道你检查过pH值没有,如果呈酸性,聚铁的处理效果明显低于碱性条件.
2、聚铁和盐酸都是酸性,可能在与废水中和反应是产生了气泡,到絮凝物上浮.
3、如果水不清呈红色,则加药量过大
| (1)ACD (2)4FeS + 3O 2 + 6H 2 SO 4 = 2Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O+4S (3)Fe(或铁) (4)蒸发皿、玻璃棒 (5)C (6)促进Fe 3+ 的水解 (7)31.11% |
| 试题分析:(1)固体W中含有S在灼烧时会产生SO 2 气体。A.把SO 2 通入品红溶液 SO 2 有漂白性,能使品花溶液褪色。正确。B.SO 2 的水溶液显酸性,紫色石蕊溶液变为红色。错误。C.SO 2 有还原性,能被酸性KMnO 4 溶液氧化为硫酸,KMnO 4 则被还原为无色的MnSO 4 .正确。 D.SO 2 有还原性,能被溴水氧化为硫酸,溴水被还原为无色的HBr。正确。因此选项为ACD。(2)根据电子守恒和质量守恒定律可得出过程①中,FeS和O 2 、H 2 SO 4 反应的化学方程式为:4FeS+3O 2 + 6H 2 SO 4 = 2Fe 2 (SO 4 ) 3 +6H 2 O + 4S。(3)在溶液X中含有Fe 2 (SO 4 ) 3 和H 2 SO 4 ,而绿矾是硫酸亚铁晶体。所以过程③中,需加入的物质是还原剂Fe粉。(4) 经过还原Fe粉还原的Fe 2 (SO 4 ) 3 和H 2 SO 4 溶液为FeSO 4 .要从该溶液中得到绿矾,因为硫酸亚铁的溶解度受温度的影响变化较大,所以采用冷却热饱和溶液的方法制取。实验操作有蒸发、浓缩、冷却、结晶。在过程④中,蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角,还需要蒸发皿、玻璃棒 。(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的应该用碱,相比而言NaOH的溶解度大,杂质离子Na + 比Ca 2+ 容易除去。选项为C。(6) Fe 2 (SO 4 ) 3 是强酸弱碱盐,水解产生Fe(OH) 3 胶体。盐的水解反应是吸热反应,在过程⑥中,将溶液Z加热到70一80℃,目的是为了促进Fe 3+ 的水解 。(7)该聚铁在经过酸溶解后,加入过量的氯化钡溶液。得到的沉淀为Ba SO 4 。n(Ba SO 4 )= 3.495g÷233g/mol=0.015mol.所以n(Fe)=0.015mol.m(Fe)=0.015mol×56g/mol=0.84g。因此在在聚铁中Fe元素的含量为(0.84g÷2.70g) ×100% =33.11%。 2 的化学性质、方程式的书写、盐的水解、混合物的分离方法、元素的含量的计算的知识。 |
(2)反应物为FeS、O2和H2SO4,生成物有S,根据质量守恒还应有Fe2(SO4)3和H2O,
反应的化学方程式为4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S,
故答案为:4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S;
(3)溶液X中含有Fe3+,要制备绿矾,应加入Fe使之还原为Fe2+,加入铁可生成Fe2+,并且不引入新的杂质,
故答案为:Fe(或铁);
(4)蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、蒸发皿、玻璃棒等仪器,可能还需要泥三角,故答案为:蒸发皿、玻璃棒;
(5)过程⑤调节pH应使溶液碱性增强,有利于聚铁的生成,
A.加入硫酸不能使溶液PH增大,故A错误;
B.加入碳酸钙生成微溶的硫酸钙,会引入新的杂质,故B错误;
C.加入NaOH可使溶液碱性增强,生成的聚铁中不引入新的杂质,故C正确.
故答案为:C;
(6)过程⑤⑥目的为促进的水解,加热有利于水解的进行,促进Fe3+的水解,
故答案为:促进Fe3+的水解;
(7)过滤、洗涤、干燥,称量,得固体质量为3.495g,应为BaSO4沉淀,
n(BaSO4)=
| 3.495g |
| 233g/mol |
则n(Fe3+)=n(SO42-)=0.015mol,
m(Fe)=0.015mol×56g/mol=0.84g,
ω(Fe)=
| 0.84g |
| 2.7g |
故答案为:31.1%
故答案为: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、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,
故答案为: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-,
故答案为: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:
6Fe2+~Cr2O72-,
6mol 1mol
n 0.1000mol/L×0.0128L
则:n=
| 6mol×0.1000mol/L×0.0128L |
| 1mol |
故聚铁中铁的质量分数为:
0.00768mol×
| ||
| 10.00g |
故答案为:21.5.