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聚合硫酸铁(PFS)是谁处理中重要的絮凝剂,如图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程.回答下列问题(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为.粉碎过筛的

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聚合硫酸铁(PFS)是谁处理中重要的絮凝剂,如图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程.
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回答下列问题
(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为___.粉碎过筛的目的是___.
(2)酸浸时最合适的酸是___,写出铁锈与酸反应的离子方程式___.
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是___,下列氧化剂中最合适的是___(填标号).
A.KMnO4         B.Cl2         C.H2 O2       D.HNO3
(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时Fe3+水解程度弱,pH偏大时则___.
(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是___.
(6)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,定义式为B=
3n(OH)
n(Fe)
(n为物质的量).为测量样品的B值,取样品m g,准确加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,以酚酞为指示剂,用c mol•L-1的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排除铁离子干扰).到终点时消耗NaOH溶液V mL.按上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液V0 mL,已知该样品中Fe的质量分数w,则B的表达式为___.
▼优质解答
答案和解析
(1)铁锈的主要成分是氧化铁水合物,化学式为:Fe2O3•xH2O,粉碎过筛是控制筛选铁的颗粒,
故答案为:Fe2O3•xH2O;控制铁屑的颗粒;
(2)依据制备的物质聚合硫酸铁可知,酸化反应不能引入新的杂质,需要硫酸酸化,铁锈中氧化铁和酸反应生成铁离子和水,反应的离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,
故答案为:H2SO4;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是氧化亚铁离子为铁离子,氧化剂不引入新的杂质,A、B、D都会引入新的杂质,C中过氧化氢被还原生成水无杂质离子引入,故答案为:C;
(4)铁离子易水解生成红褐色氢氧化铁胶体,聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时Fe3+水解程度弱,pH偏大时则容易生成Fe(OH)3,产率降低,
故答案为:PH过大,容易生成Fe(OH)3,产率降低;
(5)减压蒸发在较低温度下可进行,防止常压蒸发温度过高聚合硫酸铁分解,
故答案为:可以防止温度过高,聚合硫酸铁分解;
(6)n(OH-)=(V0-V)×10-3×c mol•L-1,n(Fe)=
mwg
56g/mol
=
mw
56
mol,B=
3n(OH)
n(Fe)
(n为物质的量)=
(V0-V)×10-3L×cmol/L
mw
56
mol
=
0.168c(V0-V)
mw

故答案为:
0.168c(V0-V)
mw
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