Question

【題目】利用硫鐵礦焙燒的燒渣（主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質）制取七水合硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O），設計了如下流程：

已知部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH 見下表：

沉淀物	F e（OH）3	Fe（OH）2	Al（OH）3
開始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

回答下列問題：

（1）試劑X應選用________________。

（2）控制pH 的范用_________________。

（3）從溶液2得到FeSO4·7H2O 產品的過程中，須控制條作防止其氧化和分解，檢驗FeSO4溶液是否變質的方法是______________。

（4） 利用溶液1還可制備一種新型高效凈水劑——聚合硫酸鋁鐵[Al2Feb（OH）m（SO4）n·xH2O]，為了測定某種聚合硫酸鋁鐵的組成，進行如下實驗：

步驟一：準確稱取8.810g 樣品溶于150mL0.100mol·L-1稀硫酸，恰如完全反應后，加入BaCl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體10.485g；

步驟二：另取相同質量的樣品，溶于過量的氫碘酸，充分攪拌反應后，以0.500mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至淺黃色，滴入幾滴淀粉溶液，繼續滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液20.00mL。

（已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 ）

通過計算確定該聚合硫酸鋁鐵的化學式______________。（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】 鐵粉 4.4<pH<7.5 取少量FeSO4溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅，則已變質；若溶液不變紅，則未變質 (Al2Fe(OH)3(SO4)3·24H2O

【解析】（1）因為制取硫酸亞鐵晶體，所以選擇使用硫酸溶解，溶液1為硫酸鐵和硫酸鋁，加入鐵粉和硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵，試劑X選用鐵粉；（2）因為二氧化硅不和硫酸反應，所以固體1中為二氧化硅，控制pH是為了使鋁離子轉化為氫氧化鋁沉淀而分離，但不能使亞鐵離子轉化為沉淀，因此控制pH的范用在4.4<pH<7.5；（3）檢驗FeSO4溶液是否變質的方法是：取少量FeSO4溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅，則已變質；若溶液不變紅，則未變質；（4）n(OH—)＝0.15L×0.100 mol·L－1×2＝0.03mol

n(SO42-)＝－0.15L×0.100 mol·L－1＝0.03mol

n(Fe3+)＝0.02L×0.500 mol·L－1＝0.01mol

n(Al3+)＝=0.02mol

n(H2O)＝＝0.24mol，

n(Al3+)∶n(Fe3+)∶n(OH—)∶n(SO42-)∶n(H2O) ＝2∶1∶3∶3∶24，

硫酸鋁鐵的化學式為：Al2Fe(OH)3(SO4)3·24H2O。