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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、城市污水、污泥的净化处理等领域.目前采用直接氧化法和催化氧化法两种方式制备.(1)聚合硫酸铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)x]m,其中X的值为 (用n表示).(2)采用直接氧化法,即以FeSO4?7H2O为原料,加入氧化剂和H2SO4经过氧化、水解、聚合三步反应完成.①工业上常用NaClO作氧化剂,写出该氧化过程的离子方程式 .②水解反应中得到一种含有Fe、S、H、O四种元素且相对分子质量为169的产物,则该物质的化学式为 .(3)目前国内多采用催化氧化法,即在NaNO2催化条件下向FeSO4、H2SO4溶液中通入氧气制备聚合硫酸铁.①该法生产中对空气污染较大,其原因是 .②经研究表明在NaNO2催化条件下,溶液中实际起催化作用的物质是NOx.如图表示的是反应温度对Fe2+的氧化速率及催化指数(催化剂的催化效率)的影响,分析温度在60℃以后数据线变化的原因 .(4)某学习小组用KMnO4测定一种市售亚硝酸钠中NaNO2的质量分数(不含能与KMnO4发生反应的还原性杂质),过程如下:取0.5g试样溶于水,加入适量的硫酸,用0.1000mol?L-1KMnO4标准溶液滴定,到达终点时消耗KMnO4标准溶液28.00mL.已知:2MnO4-+6H++5NO2-=2Mn2++5NO3-+3H2O①终点现象是 .②该试样中NaNO2的质量分数为 .试题及答案-填空题-云返教育
试题详情
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、城市污水、污泥的净化处理等领域.目前采用直接氧化法和催化氧化法两种方式制备.
(1)聚合硫酸铁的化学式为[Fe
2
(OH)
n
(SO
4
)x]
m
,其中X的值为
(用n表示).
(2)采用直接氧化法,即以FeSO
4
?7H
2
O为原料,加入氧化剂和H
2
SO
4
经过氧化、水解、聚合三步反应完成.
①工业上常用NaClO作氧化剂,写出该氧化过程的离子方程式
.
②水解反应中得到一种含有Fe、S、H、O四种元素且相对分子质量为169的产物,则该物质的化学式为
.
(3)目前国内多采用催化氧化法,即在NaNO
2
催化条件下向FeSO
4
、H
2
SO
4
溶液中通入氧气制备聚合硫酸铁.
①该法生产中对空气污染较大,其原因是
.
②经研究表明在NaNO
2
催化条件下,溶液中实际起催化作用的物质是NO
x
.如图表示的是反应温度对Fe
2+
的氧化速率及催化指数(催化剂的催化效率)的影响,分析温度在60℃以后数据线变化的原因
.
(4)某学习小组用KMnO
4
测定一种市售亚硝酸钠中NaNO
2
的质量分数(不含能与KMnO
4
发生反应的还原性杂质),过程如下:取0.5g试样溶于水,加入适量的硫酸,用0.1000mol?L
-1
KMnO
4
标准溶液滴定,到达终点时消耗KMnO
4
标准溶液28.00mL.
已知:2Mn
O
4
-
+6H
+
+5N
O
2
-
=2Mn
2+
+5N
O
3
-
+3H
2
O
①终点现象是
.②该试样中NaNO
2
的质量分数为
.
试题解答
3-
n
2
:
ClO
-
+2H
+
+2Fe
2+
=2Fe
3+
+Cl
-
+H
2
O
:
Fe(OH)SO
4
:
NaNO
2
在酸性条件下易生成氮氧化物,会污染空气
:
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,Fe
2+
的氧化速率降低
:溶液呈紫色,且半分钟内不褪色:96.6%
解:(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
+
+2Fe
2+
=2Fe
3+
+Cl
-
+H
2
O,故答案为:ClO
-
+2H
+
+2Fe
2+
=2Fe
3+
+Cl
-
+H
2
O;
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)SO
4
,
故答案为:Fe(OH)SO
4
;
(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:NaNO
2
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Fe
2+
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,Fe
2+
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KMnO
4
的物质的量=0.028L×0.1mol/L=0.0028mol,由方程式2MnO
4
-
+6H
+
+5NO
2
-
=2Mn
2+
+5NO
3
-
+3H
2
O,可知NaNO
2
的物质的量=0.0028mol×
5
2
=0.007mol,故NaNO
2
的质量=0.007mol×69g/mol=0.483g,则NaNO
2
的质量分数=
0.483g
0.5g
×100%=96.6%,故答案为:96.6%.
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选修2
苏教版
填空题
高中
化学
“三废”处理与环境保护
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