Question

實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4·7H2O),主要工藝流程如下。

(1)將過程②產生的氣體通入下列溶液中,溶液會褪色的是　　　。

A.品紅溶液 B.紫色石蕊試液

C.酸性KMnO4溶液 D.溴水

(2)過程①中,FeS、O2和H2SO4反應的化學方程式為  。

(3)過程③中需加入的物質是　 。

(4)過程④中,蒸發結晶時需使用的儀器除酒精燈、三腳架外,還需要 。

(5)過程⑤調節pH可選用下列試劑中的　　　　(填序號)。

A.稀硫酸 B.CaCO3 C.NaOH溶液

(6)過程⑥中,將溶液Z加熱到70～80 ℃,目的是　 。

(7)實驗室為測量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質量分數,進行下列實驗。①用分析天平稱取2.700 0 g樣品;②將樣品溶于足量的鹽酸后,加入過量的BaCl2溶液;③過濾、洗滌、干燥,稱重得固體質量為3.495 0 g。若該聚鐵的主要成分為[Fe(OH)(SO4)]n,則該聚鐵樣品中鐵元素的質量分數為　　　　。(假設雜質中不含鐵元素和硫元素)

 

Answer 1

(1)ACD

(2)4FeS+3O2+6H2SO42Fe2(SO4)3+6H2O+4S

(3)Fe

(4)蒸發皿、玻璃棒

(5)C

(6)促進Fe3+的水解

(7)31.1%

【解析】SO2具有漂白性,能使品紅溶液褪色,SO2有還原性,能被酸性KMnO4溶液、溴水氧化,而使它們褪色。溶液X為Fe2(SO4)3,需加入還原劑將Fe3+還原為Fe2+,又不帶入雜質離子,故需加入鐵粉。過程⑤中需將酸消耗而調高pH,而CaCO3跟硫酸反應會生成微溶于水的CaSO4而阻止反應的繼續進行。由聚鐵的化學式可知:n(Fe3+)=n(S)=

n(BaSO4)==0.015 mol,所以聚鐵樣品中鐵元素的質量分數=×100%≈31.1%。