Question

化工生產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)，過程如下：

(1)將過程②中產生的氣體通入下列溶液中，溶液會褪色的是________(填選項序號)。

a．品紅溶液  b．紫色石蕊溶液

c．酸性KMnO₄溶液  d．溴水

(2)過程①中，F(xiàn)eS和O₂、H₂SO₄反應的離子方程式為______________________。

(3)過程③中，需加入的物質是______________；反應的化學方程式為________________________。用溶液Y制綠礬時，可取少量Y溶液于試管中，向試管內加入少量的________溶液，觀察溶液是否變?yōu)開_______色，以驗證其中是否含有Fe^3＋。

(4)在實驗室里，完成過程④中的________(填操作名稱)，需要使用酒精燈、三腳架、坩堝鉗等，還需要的玻璃儀器有__________。

(5)過程⑤調節(jié)pH，最好選用下列試劑中的________(填選項序號)。

a．稀硫酸  b．CaCO₃

c．NaOH溶液  d．Fe₂O₃

(6)過程⑥中，將溶液Z加熱到70～80 ℃，目的是____________________________。

Answer 1

答案　(1)acd

(2)4FeS＋3O₂＋12H^＋===4Fe^3＋＋6H₂O＋4S

(3)Fe(或鐵)　Fe₂(SO₄)₃＋Fe===3FeSO₄　硫氰化鉀(或其他合理答案)　血紅

(4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶　蒸發(fā)皿、玻璃棒

(5)c　(6)促進Fe^3＋的水解

解析　由題中信息可知，過程①向燒渣中加稀硫酸并同時通入氧氣，鐵的氧化物、硫化亞鐵均會溶解，生成硫酸鐵、單質硫和水，所以溶液X是硫酸鐵溶液，過程②灼燒固體，其中的硫被氧化為二氧化硫。

(1)二氧化硫能分別使品紅溶液、酸性KMnO₄溶液和溴水褪色。

(2)過程①中，F(xiàn)eS和O₂、H₂SO₄反應的離子方程式4FeS＋3O₂＋12H^＋===4Fe^3＋＋6H₂O＋4S。

(3)由產物綠礬逆推可知過程③就是將硫酸鐵轉化為硫酸亞鐵的過程，應加入鐵粉還原硫酸鐵，有關反應的化學方程式為Fe₂(SO₄)₃＋Fe===3FeSO₄。驗證硫酸亞鐵溶液中是否含有Fe^3＋，可用含SCN^－的溶液檢驗，若溶液變?yōu)檠�紅色，證明溶液中含有Fe^3＋，若溶液不變色，證明溶液中不含F(xiàn)e^3＋。

(4)由硫酸亞鐵溶液制綠礬，應使用蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶的方法，需要使用酒精燈、三腳架、蒸發(fā)皿、玻璃棒等。

(5)過程⑤實質上是要提高溶液的pH，中和多余的硫酸，以生成聚鐵膠體，最好選用NaOH溶液。

(6)過程⑥中，將硫酸鐵溶液加熱到70～80 ℃，目的是促進Fe^3＋的水解。