1.(江苏省赣榆一中2011届高三12月阶段考试化学)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Fex(OH)y(SO4)z·nH2O。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)×110% 。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。写出在酸性介质中用NaClO3氧化FeSO4·7H2O的离子方程式
(1)取7.51 g某固体聚合硫酸铁溶解于水,向其中加入过量的BaCl2溶液到沉淀完全,经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀11.48 g , 向上述滤液中加入NH3·H2O,调节溶液pH=6,经过滤、洗涤、干燥得Fe2O3固体2.80 g。试计算该固体聚合硫酸铁的盐基度。
(2)计算出该固体聚合硫酸铁样品的化学式。
6Fe2++ClO3-+6H+===6Fe3++Cl-+3H2O (2分)
解:(1)n(Fe)=2.80g/160g·mol-1×2=0.035mol
n(SO42-)=11.48 g /233 g·mol-1=0.045mol
n(OH-)=3×n(Fe)-2×n(SO42-)=3×0.035-2×0.045=0.015mol (3分)
盐基度=n(OH-)/3n(Fe)×110%
= 0.015 mol/(3×0.035 mol) ×110%=14.29% (2分)
(2)(3分)
n(H2O)=(7.51g—0.035mol×56g·mol -1-0.045mol×96 g·mol-1-0.015mol×17g·mol-1)/18 g·mol-1=0.054 mol (2分)
化学式: Fe35(OH)15(SO4)45·54H2O