問題詳情:
聚合硫*鐵(PFS)是水處理中重要的絮凝劑,下圖是以回收廢鐵屑為原料製備PFS的一種工藝流程。
回答下列問題
(1)廢鐵屑主要為表面附有大量鐵鏽的鐵,鐵鏽的主要成分為_________。粉碎過篩的目的是_______。
(2)*浸時最合適的*是_____,寫出鐵鏽與*反應的離子方程式_____________________。
(3)反應釜中加入氧化劑的作用是_________,下列氧化劑中最合適的是____________(填標號)。
a.KMnO4b.c.d.
(4)聚合釜中溶液的pH必須控制在一定的範圍內。pH偏小時Fe3+水解程度弱,pH偏大時則_______。
(5)相對於常壓蒸發,減壓蒸發的優點是______。
(6)鹽基度B是衡量絮凝劑絮凝效果的重要指標,定義式為(n為物質的量)。為測量樣品的B值,取樣品mg,準確加入過量鹽*,充分反應,再加入煮沸後冷卻的蒸餾水,以*酞為指示劑,用c的標準NaOH溶液進行中和滴定(部分*作略去,已排除鐵離子干擾)。到終點時消耗NaOH溶液V mL。按照上述步驟做空白對照試驗,消耗NaOH溶液,已知該樣品中Fe的質量分數w,則B的表達式為__________。
【回答】
Fe2O3·xH2O 選取細小顆粒,增大反應物接觸面積,提高“*浸”反應速率 硫* Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(x+3)H2O 使Fe從+2價變成+3價 c pH過大,容易生成Fe(OH)3沉澱,產率降低 降低蒸發温度,防止產物分解
【詳解】
(1)廢鐵屑主要為表面附有大量鐵鏽的鐵,鐵鏽的主要成分為Fe2O3·xH2O。粉碎過篩的目的是控制鐵屑的顆粒。
(2)由於不能引入雜質,則*浸時最合適的*是硫*,鐵鏽與*反應的離子方程式為Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++3SO42-+(x+3)H2O。
(3)由於溶液中含有亞鐵離子,則反應釜中加入氧化劑的作用是氧化Fe2+,由於不能引入雜質,則氧化劑中最合適的是綠*氧化劑雙氧水。
(4)聚合釜中溶液的pH必須控制在一定的範圍內,pH偏小時水解程度弱,pH偏大時則Fe3+轉化為*氧化鐵沉澱而損失,造成產率降低。
(5)相對於常壓蒸發,減壓蒸發的優點是可防止温度過高,聚合硫*鐵分解。
(6)做空白對照試驗,消耗NaOH溶液,這説明與樣品反應的鹽*的物質的量是(V0-V)c×10-3mol,所以樣品中*氧根的物質的量是(V0-V)c×10-3mol。已知該樣品中Fe的質量分數w,則鐵的物質的量是,因此B的表達式為=。
知識點:物質的分離 提純和檢驗
題型:綜合題