Question

實驗室用硫酸廠燒渣（主要成分為Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂等）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(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液不會褪色的是

 

（填編號）；
A．品紅溶液           　B．紫色石蕊溶液        C．酸性KMnO₄溶液     D．溴水
（2）在①中已知FeS中鐵元素生成Fe³⁺，寫出FeS、O₂、H₂SO₄反應的方程式

 

；
（3）在③中，需加入的物質(zhì)是

 

；
（4）在④中，蒸發(fā)濃縮需要的硅酸鹽儀器除酒精燈外，還有

 

；
（5）在⑥中，將溶液Z控制到70～80℃的目的是

 

；
（6）為測量聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，進行下列實驗（假設雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素）：稱取2.700g樣品，將樣品溶于足量的鹽酸后，滴加過量的BaCl₂；過濾、洗滌、干燥，稱量固體的質(zhì)量為3.495g．若該聚鐵主要成分為[Fe（OH）（SO₄）]_n，求該聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù) Mr（BaSO₄）=233Mr（Fe）=56．（寫出計算過程，結果保留4位有效數(shù)字）

Answer 1

考點：副產(chǎn)品的綜合利用,二氧化硫的化學性質(zhì),含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應用

專題：氧族元素

分析：（1）過程②產(chǎn)生的氣體為SO₂，具有還原性和漂白性；
（2）根據(jù)反應物和生成物的種類結合質(zhì)量守恒書寫化學方程式；
（3）溶液X中含有Fe³⁺，要制備綠礬，應加入Fe使之還原為Fe²⁺；
（4）蒸發(fā)結晶需要使用酒精燈、三角架、蒸發(fā)皿、玻璃棒等儀器；
（5）在⑥中，將溶液Z控制到70～80℃的目的為促進的水解，加熱有利于水解的進行；
（6）根據(jù)n（Fe³⁺）=n（SO₄^2-）計算．

解答： 解：（1）過程②產(chǎn)生的氣體為SO₂，具有還原性和漂白性，因具有漂白性而使品紅褪色，因具有還原性而使具有氧化性的酸性KMnO₄溶液、溴水褪色，只有紫色石蕊試液不會褪色．
故答案為：B；
（2）反應物為FeS、O₂和H₂SO₄，生成物有S，根據(jù)質(zhì)量守恒還應有Fe₂（SO₄）₃和H₂O，反應的化學方程式為4FeS+3O₂+6H₂SO₄=2Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+4S，
故答案為：4FeS+3O₂+6H₂SO₄=2Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+4S； 
（3）溶液X中含有Fe³⁺，要制備綠礬，應加入Fe使之還原為Fe²⁺，加入鐵可生成Fe²⁺，并且不引入新的雜質(zhì)，
故答案為：Fe（或鐵）；
（4）蒸發(fā)結晶需要使用酒精燈、三角架、蒸發(fā)皿、玻璃棒等儀器，可能還需要泥三角，
故答案為：蒸發(fā)皿、玻璃棒；                       
（5）在⑥中，將溶液Z控制到70～80℃的目的為促進的水解，加熱有利于水解的進行，促進Fe³⁺的水解，
故答案為：升高溫度促進Fe³⁺的水解；                      
（6）過濾、洗滌、干燥，稱量，得固體質(zhì)量為3.495g，應為BaSO₄沉淀，
n（BaSO₄）=

3.495g

233g/mol

=0.015mol，
則n（Fe³⁺）=n（SO₄^2-）=0.015mol，
m（Fe）=0.015mol×56g/mol=0.84g，
ω（Fe）=

0.84g

2.7g

×100%=31.11%，
故答案為：31.11%．

點評：本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)含量的測定、制備實驗方案的設計等知識，題目難度較大，注意常見化學實驗操作方法．