Question

【題目】聚合硫酸鐵又稱聚鐵，化學(xué)式為[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，廣泛用于污水處理。實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO4·7H2O)，過(guò)程如下：

（1）驗(yàn)證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體含有SO2的方法是：

___________________________________________________________________。

（2）實(shí)驗(yàn)室制備、收集干燥的SO2，所需儀器如下。裝置A產(chǎn)生SO2，按氣流方向連接各儀器接口，順序?yàn)?/span>a→____→____→____→____→f。

裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。

裝置D的作用是_____________，裝置E中NaOH溶液的作用是__________________。

（3）制備綠礬時(shí)，向溶液X中加入過(guò)量__________，充分反應(yīng)后，經(jīng)過(guò)濾操作得到溶液Y，再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬。過(guò)濾所需的玻璃儀器有_______________________。

（4）欲測(cè)定溶液Y中Fe2+的濃度，需要用容量瓶配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容時(shí)視線應(yīng)_____________________，直到_____________________。用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)應(yīng)選用________滴定管(填“酸式”或“堿式”)。

（5）溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。若溶液Z的pH偏小，將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。

Answer 1

【答案】（1）將氣體通入品紅溶液，溶液褪色，加熱恢復(fù)原

（2）d-e-c-b ；Cu+2H2SO4(濃)═ CuSO4+SO2↑+2H2O；防止倒吸；吸收多余的二氧化硫

（3）鐵屑；燒杯、漏斗、玻璃棒（4）平視凹液面(或平視刻度線)；凹液面的最低點(diǎn)與刻度線相切；酸式；

（5）偏小

【解析】

試題分析：制備聚鐵和綠礬(FeSO47H2O)流程為：硫酸廠燒渣與硫酸、氧氣反應(yīng)，得到濾液X和不溶物(S、二氧化硅等)W；濾液X中進(jìn)入鐵粉生成硫酸亞鐵溶液，硫酸亞鐵溶液通過(guò)濃縮蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶得到綠礬；將濾液X通過(guò)調(diào)節(jié)pH獲得溶液Z，在70～80℃條件下得到聚鐵聚鐵，最后得到聚鐵，

（1）檢驗(yàn)二氧化硫的一般方法是：將氣體通入品紅溶液中，如果品紅褪色，加熱后又恢復(fù)紅色，證明有二氧化硫，故答案為：將氣體通入品紅溶液，溶液褪色，加熱恢復(fù)原色；

（2）收集二氧化硫應(yīng)先干燥再收集，二氧化硫的密度比空氣大，要從c口進(jìn)氣，最后進(jìn)行尾氣處理，所以按氣流方向連接順序?yàn)?/span>a→d→e→c→b→f；裝置A中銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+2H2SO4(濃)═CuSO4+SO2↑+2H2O，裝置D是安全瓶，可以防止倒吸，裝置E中NaOH溶液可以吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣，故答案為：d；e；c；b；Cu+2H2SO4(濃)═CuSO4+SO2↑+2H2O；防止倒吸；吸收多余的二氧化硫；

（3）因?yàn)樵跓�渣中加入了硫酸和足量氧氣，故溶�?/span>Y中含有Fe3+，故應(yīng)先加入過(guò)量的鐵粉，然后過(guò)濾，過(guò)濾操作使用的儀器有：燒杯、玻璃棒、漏斗，故答案為：鐵屑；燒杯、玻璃棒、漏斗；

（4）用容量瓶配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容時(shí)視線應(yīng)平視凹液面(或平視刻度線)；直到凹液面的最低點(diǎn)與刻度線相切； KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液具有強(qiáng)氧化性，腐蝕橡膠管，滴定時(shí)需要選擇酸式滴定管，故答案為：平視凹液面(或平視刻度線)；凹液面的最低點(diǎn)與刻度線相切；酸式；

（5）聚鐵的化學(xué)式為Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n，若溶液Z的pH偏小，則聚鐵中生成的氫氧根的含量減少，據(jù)此計(jì)算的鐵的含量減少，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，故答案為：偏小。