新型絮凝劑
① 聚合硫酸鐵(PFS)是一種新型高效的無機高分子絮凝劑,廣泛用於水的處理.現用一定質量的鐵的氧化物(如
(1)配製一定量分數硫酸溶液需要的儀器有:膠頭滴管、量筒、玻璃棒、燒杯.
故答案為:250mL容量瓶、膠頭滴管;
(2)因為控制水解時Fe3+的濃度,防止生成氫氧化鐵沉澱,原料中的Fe3+必須先還原為Fe2+,所以確定下一步還原所需鐵的量,然後Fe2+再被氧化Fe3+,需要確定氧化Fe2+所需NaClO3的量.
故答案為:BC;
(3)Fe2+由+2價升高到+3價,ClO3-中Cl的化合價從+5價降低到-1價,得6Fe2++ClO3-+H+--6Fe3++Cl-,由電荷守恆、質量守恆得:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,從環保和成本方面考慮利是原料成本較低,弊是產生氣體對大氣有污染.
故答案為:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O; 原料成本較低;產生氣體對大氣有污染;
(4))①判斷SO42-離子已沉澱完全的方法是取上層清夜,滴加BaCl2溶液,若無沉澱產生,則溶液中SO42-已沉澱完全,
故答案為:取上層清夜,滴加BaCl2溶液,若無沉澱產生,則溶液中SO42-已沉澱完全;
②達到終點時高錳酸鉀過量,溶液由淺藍色變為淺紫紅色,且半分鍾內不變色,
故答案為:溶液由淺藍色變為淺紫紅色,且半分鍾內不變色
③25mL溶液中含聚合硫酸鐵中SO42-的物質的量為:
m |
233 |
設Fe3+的物質的量為x:
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
1 5
0.1mol/L×0.001VL
x |
10 |
解得x=
V |
200 |
故答案為:
m |
233 |
V |
200 |
② 聚合硫酸鐵(PFS)是一種新型高效的無機高分子絮凝劑,廣泛用於生活用水、工業用水的凈化以及工業廢水、
(1)該化合物中,鐵元素為+3價、硫酸根離子顯-2價、(OH)顯-1價,根據化合物中各元素化合價的代數和為0得,2×(+3)+(-1)×n+(-2)×x=0,x=3-
n |
2 |
故答案為:3-
n |
2 |
(2)①次氯酸鈉具有強氧化性,能將亞鐵離子氧化為鐵離子,同時自身被還原為氯離子,離子方程式為:ClO-+2H++2Fe2+=2Fe3++Cl-+H2O,故答案為:ClO-+2H++2Fe2+=2Fe3++Cl-+H2O;
②該化合物中含有硫元素和氧元素,二者不能形成亞硫酸根離子,只能形成硫酸根離子,硫酸根離子的相對分子質量是96,鐵原子的相對原子質量是56,則相對分子質量為17的是OH,所以其化學式為:Fe(OH)SO4,
故答案為:Fe(OH)SO4;
(3)①酸性條件下,亞硝酸根離子易生成氮氧化物,氮氧化物有毒,直接排空會污染空氣,
故答案為:NaNO2在酸性條件下易生成氮氧化物,會污染空氣;
②溫度過高,催化反應過程中產生的NO、二氧化氮氣體的溶解度減小,從反應體系中逸出,導致催化效率降低,則Fe2+的氧化速率降低,
故答案為:溫度過高,催化反應過程中產生的NO、二氧化氮氣體的溶解度減小,從反應體系中逸出,催化效率降低,Fe2+的氧化速率降低;
(4)①滴入的高錳酸鉀反應,紫色褪去,當溶液呈紫色,且半分鍾內不褪色,說明滴定到終點,故答案為:溶液呈紫色,且半分鍾內不褪色;
②消耗KMnO4的物質的量=0.028L×0.1mol/L=0.0028mol,由方程式2MnO4-+6H++5NO2-=2Mn2++5NO3-+3H2O,可知NaNO2的物質的量=0.0028mol×
5 |
2 |
0.483g |
0.5g |
③ 聚合硫酸鐵(PFS)是一種新型高效的無機高分子絮凝劑,廣泛用於水的處理.用鐵的氧化物為原料來製取聚合
(1)配製一定量質量分數硫酸溶液需要的儀器有:膠頭滴管、量筒、玻璃棒、燒杯,故選專:B;
(2)因為控制屬水解時Fe3+的濃度,防止生成氫氧化鐵沉澱,原料中的Fe3+必須先還原為Fe2+,所以確定下一步還原所需鐵的量,然後Fe2+再被氧化Fe3+,需要確定氧化Fe2+所需NaClO3的量.
故答案為:BC;
(3)從環保和成本方面考慮,利是原料成本較低,弊是產生氣體對大氣有污染;
故答案為:原料成本低,產生的氣體對大氣有污染;
(4)因SO42-與Fe3+都採用沉澱法加以測定,選擇氫氧化鈉沉澱鐵離子,鋇離子沉澱硫酸根離子,稱量沉澱質量計算;
故答案為:AC.
(5)根據測定Fe2O3測定Fe3+的物質的量,根據測定 BaCl2的質量來測定SO42?的物質的量,需要測定Fe2O3 和BaSO4 的質量;
故答案為;Fe2O3,BaSO4;
(6)從溶液中獲得沉澱,要先過濾、洗滌,烘乾,冷卻再稱量沉澱質量,根據沉澱質量再進行計算即可.
故答案為:BED
④ 鹼式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種用於污水處理的新型高效絮凝劑,在醫葯 上也可用於治療消化性潰盪出血.工
(1)鹼式硫酸鐵能夠凈水的原因是,鹼式硫酸鐵在溶液中鐵離子水解生成了具有較強吸附能量的氫氧化鐵膠體,吸附懸浮在水中雜質的起到凈水作用;
故答案為:能水解生成具有吸附能力較強的膠體;
(2)沉澱完全時溶解時溶液中金屬離子的濃度為1.0×10-5mol/L,氫氧化亞鐵完全沉澱的PH=9,c(H+)=10-9mol/L,c(OH-)=10-5mol/L,依據溶度積常數計算方法得到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調溶液pH=6的目的是把溶液中的鋁離子全部沉澱;
故答案為:1×10-15(mol/L)3;調節溶液PH促進Al3+水解轉化為沉澱除去;
(3)分析反應Ⅱ是亞硝酸鈉在酸溶液中氧化亞鐵離子為鐵離子,依據氧化還原反應電子守恆和電荷守恆,原子守恆寫出的離子方程式為:Fe2++2H++NO2-=Fe3++NO↑+H2O;在實際生產中,常同時通入O2以減少反應II中NaNO2的用量.若實際生產中需要節約1.38t的NaNO2用量,物質的量=
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;
則應通入標准狀況下的02 的體積為112m3;
故答案為:Fe2++2H++NO2-=Fe3++NO↑+H2O;112;
(4)根據提供的試劑設計實驗檢驗所得產品中不含Fe2+,含有SO42-,實驗證明不含有亞鐵離子需要選擇高錳酸鉀溶液褪色與否進行實驗驗證,證明含有硫酸根離子的實驗是依據硫酸根離子檢驗方法選擇試劑檢驗,具體步驟為:取適量產品於潔凈燒杯中,加入適量蒸餾水,充分攪拌,靜置,濾去沉澱,得黃棕色溶液,取少量溶液於試管中,滴加0.05mol/l的酸性高錳酸鉀溶液,溶液不褪色證明溶液中不含Fe2+,取少量溶液於試管中,滴加0.1mol/L的BaCl2溶液,再加入20%HNO3溶液,白色沉澱,溶液中含有SO42-;
故答案為:取少量溶液於試管中,滴加0.05mol/l的酸性高錳酸鉀溶液,溶液不褪色證明溶液中不含Fe2+,取少量溶液於試管中,滴加0.1mol/L的BaCl2溶液,再加入20%HNO3溶液,白色沉澱,溶液中含有SO42-;
⑤ 硫酸鐵(PFS)是一種新型高效的無機高分子絮凝劑,現用鐵的氧化物為原料來製取聚合硫酸鐵的過程如下:(1
(1)配製復一定量分數硫酸制溶液需要的儀器有:膠頭滴管、量筒、玻璃棒、燒杯,故選:A B;
(2)Fe2+由+2價升高到+3價,ClO3-中Cl的化合價從+5價降低到-1價,得6Fe2++ClO3-+H+--6Fe3++Cl-,由電荷守恆、質量守恆得:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,故答案為:6;1;6;3H2O;
(4)因SO42?與Fe3+都採用沉澱法加以測定,根據測定Fe2O3來測定Fe3+的物質的量,根據測定 BaSO4的質量來測定SO42?的物質的量;故答案為:AC; BaSO4;
⑥ 有那位老師知道適應低PH值(6-7)處理油田污水新型絮凝劑。
聚丙烯醯胺陰離子就可以
⑦ (16分)聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑,其單體是液態的鹼式氯化鋁[Al 2 (OH) n Cl 6-n ]。
(16分) (1)改變高嶺土中氧化鋁的結構,使其能溶於酸。(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)除去溶液中的鐵離子(3分) (4)pH計(或精密pH試紙)(2分)水浴加熱(2分) ⑧ (20分)聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑,其單體是液態的鹼式氯化鋁[Al 2 (OH) n Cl 6-n ]
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