Question

【題目】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[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n] m和綠礬(FeSO4·7H2O)，過程如下：

(1)驗證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體含有SO2的方法是________________。

(2)實驗室制備、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，順序為a→______→_____→______→______→f。_________裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為___________。D裝置的作用________。

(3)制備綠礬時，向溶液X中加入過量_______，充分反應后，經(jīng)過濾操作得到溶液Y，再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬。過濾所需的玻璃儀器有______________。

(4)欲測定溶液Y中Fe2+的濃度，需要用容量瓶配制KMnO4標準溶液，用KMnO4標準溶液滴定時應選用________滴定管(填“酸式”或“堿式”)。

Answer 1

【答案】將氣體通入品紅溶液，溶液褪色，加熱恢復原色 d→e→c→b Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O 防止倒吸 鐵屑 燒杯、漏斗、玻璃棒 酸式

【解析】

制備聚鐵和綠礬(FeSO47H2O)流程為：硫酸廠燒渣與硫酸、氧氣反應，得到濾液X和不溶物(S、二氧化硅等)W；濾液X中加入鐵粉生成硫酸亞鐵溶液，硫酸亞鐵溶液通過濃縮蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶得到綠礬；將濾液X通過調(diào)節(jié)pH獲得溶液Z，在70～80℃條件下得到聚鐵膠體，最后得到聚鐵，以此解答該題。

(1)檢驗SO2的一般方法是：將氣體通入品紅溶液中，如果品紅褪色，加熱后溶液又恢復紅色，證明含有SO2；

(2)實驗室用亞硫酸鈉固體與硫酸反應制取SO2氣體，該反應為Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，收集SO2前應先干燥然后再收集。由于SO2的密度比空氣大，要從c口進氣，SO2是有毒氣體，在排放前要進行尾氣處理，然后再進行排放，所以最后進行尾氣處理。因為SO2易于氫氧化鈉反應，故D瓶的作用是安全瓶，以防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生，故儀器接口順序為a→d→e→c→b→f；

(3)因為在燒渣中加入了硫酸和足量氧氣，所以溶液Y中含有Fe3+，故應先加入過量的鐵粉(或鐵屑)，發(fā)生反應：2Fe3++Fe=3Fe2+，除去Fe3+，然后過濾除去過量的鐵粉，得到溶液Y，再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬，過濾使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；

(4)KMnO4溶液具有強的氧化性，會腐蝕堿式滴定管的橡膠管，所以用KMnO4標準溶液滴定Fe2+的溶液時，要使用酸式滴定管盛裝。