Question

聚合硫酸鐵（PFS）是一種新型高效的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，廣泛用于水的處理。現(xiàn)用一定質(zhì)量的鐵的氧化物（如下圖）為原料來(lái)制取聚合硫酸鐵，為控制水解時(shí)Fe³⁺的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe³⁺必須先還原為Fe²⁺。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）實(shí)驗(yàn)室用18.4 mol·L^-1的濃硫酸量取_______mL來(lái)配制250mL4.8 mol·L^-1的硫酸溶液，所用的儀器除燒杯、玻璃棒和移液管外，還需要的玻璃儀器_____________。
（2）步驟II取樣分析溶液中的Fe²⁺、Fe³⁺的含量，目的是_____________。
A．控制溶液中Fe²⁺與Fe³⁺含量比       
B．確定下一步還原所需鐵的量
C．確定氧化Fe²⁺所需NaClO₃的量     
D．確保鐵的氧化物酸溶完全
（3）①寫(xiě)出步驟Ⅳ中用NaClO₃氧化時(shí)的離子方程式____________________（提示：ClO₃^－轉(zhuǎn)化為Cl^－）；
②已知1mol HNO₃的價(jià)格為0.16元，1mol NaClO₃的價(jià)格為0.45元，評(píng)價(jià)用HNO₃代替NaClO₃作為氧化劑的利弊，利是__________，弊是____________。
（4）為了分析產(chǎn)品聚合硫酸鐵溶液中SO₄^2－與Fe³⁺ 物質(zhì)的量之比，有人設(shè)計(jì)了以下操作
（a）取25mL聚合硫酸鐵溶液，加入足量的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥后，稱(chēng)重，其質(zhì)量為m g。
（b）另取25mL聚合硫酸鐵溶液，加入足量銅粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌，將濾液和洗液合并配成250mL溶液，取該溶液25.00mL，用KMnO₄酸性溶液滴定，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)用去0.1000 mol/L KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。離子方程式為：5Fe²⁺ + MnO₄^－+ 8H⁺ = 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O
①判斷（a）步驟溶液中SO₄^2－離子已沉淀完全的方法是__________________； 
②在（b）步驟中判斷達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______________；
③聚合硫酸鐵中SO₄^2－與Fe³⁺的物質(zhì)的量之比為_(kāi)___________（用含m、V的代數(shù)式表示）。

Answer 1

（1）65.2mL；250mL容量瓶、膠頭滴管
（2）BC
（3）①6Fe²⁺ + ClO₃^－ + 6H⁺ = 6Fe³⁺ + Cl^－ + 3H₂O
②利：原料成本較低；弊：產(chǎn)生氣體對(duì)大氣有污染
（4）①取上層清夜，滴加BaCl₂溶液，若無(wú)沉淀產(chǎn)生，則溶液中SO₄^2-已沉淀完全；②溶液由淺藍(lán)色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘內(nèi)不變色；③