Question

【題目】化工生產(chǎn)中常利用硫酸廠煅燒黃鐵礦石的燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)來制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4·7H2O)，流程如圖：

(1)將過程②中產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液不褪色的是__(填選項(xiàng)序號)。

A．酸性KMnO4溶液 B．品紅溶液 C．紫色石蕊溶液 D．溴水

(2)過程①中，FeS和O2、H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。

(3)過程③中，需加入的物質(zhì)是__，反應(yīng)的離子方程式為__。

(4)用溶液Y制綠礬時，檢驗(yàn)溶液Y中是否含有Fe3+的操作是__。

(5)在實(shí)驗(yàn)室里，完成過程④中的操作名稱是__。

(6)實(shí)驗(yàn)室為測量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：

①用分析天平稱取2.240g樣品；

②將樣品溶于足量的鹽酸后，加入過量的氯化鋇溶液；

③過濾、洗滌、干燥、稱量，得固體質(zhì)量為2.330g。若該聚鐵的主要成分為[Fe(OH)SO4]n，則聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__。(假設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素)

Answer 1

【答案】C 4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S Fe(或鐵) 2Fe3++Fe=3Fe2+ 取少量的溶液Y于試管中，滴加硫氰化鉀溶液，若溶液變紅，則含有Fe3+，若溶液不變紅，則不含有Fe3+ 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 25.0%

【解析】

煅燒黃鐵礦石的燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)中通入足量O2，并加入稀硫酸，鐵的氧化物溶于稀硫酸生成硫酸鐵和水，FeS、O2、H2SO4反應(yīng)生成Fe2(SO4)3、S和水；所得固體(含S、SiO2)灼燒，S與O2反應(yīng)生成SO2；溶液X為Fe2(SO4)3溶液，加入Fe，可將Fe3+還原為Fe2+，從而獲得綠礬；調(diào)節(jié)溶液X的pH，Fe3+發(fā)生水解生成聚鐵膠體。

(1)將過程②中產(chǎn)生的氣體為SO2，具有較強(qiáng)的還原性和漂白性，能將酸性KMnO4溶液、溴水還原，能使品紅褪色，但只能使紫色石蕊溶液變紅色，故選C。答案為：C；

(2)過程①中，FeS和O2、H2SO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成Fe2(SO4)3、S和水，化學(xué)方程式為4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S。答案為：4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO4)3+6H2O+4S；

(3)過程③中，需加入還原劑，將Fe3+還原為Fe2+，同時不引入新的雜質(zhì)，所以該物質(zhì)是Fe(或鐵)，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe=3Fe2+。答案為：Fe(或鐵)；2Fe3++Fe=3Fe2+；

(4)用溶液Y[Fe2(SO4)3]制綠礬時，檢驗(yàn)溶液Y中是否含有Fe3+，常使用KSCN溶液，其操作是取少量的溶液Y于試管中，滴加硫氰化鉀溶液，若溶液變紅，則含有Fe3+，若溶液不變紅，則不含有Fe3+。答案為：取少量的溶液Y于試管中，滴加硫氰化鉀溶液，若溶液變紅，則含有Fe3+，若溶液不變紅，則不含有Fe3+；

(5)過程④為從FeSO4溶液中獲得綠礬，應(yīng)采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法，所以完成過程④中的操作名稱是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；

(6)m(BaSO4)=2.330g，聚鐵的主要成分為[Fe(OH)SO4]n，n(Fe3+)= n()==0.01mol，則聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=25.0%。答案為：25.0%。