Question

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(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO₄·7H₂O),主要工藝流程如下。

(1)將過程②產生的氣體通入下列溶液中,溶液會褪色的是　　　。
A.品紅溶液              B.紫色石蕊試液
C.酸性KMnO₄溶液         D.溴水
(2)過程①中,FeS、O₂和H₂SO₄反應的化學方程式為                              。
(3)過程③中需加入的物質是　                             。
(4)過程④中,蒸發(fā)結晶時需使用的儀器除酒精燈、三腳架外,還需要             。
(5)過程⑤調節(jié)pH可選用下列試劑中的　　　　(填序號)。
A.稀硫酸       B.CaCO₃        C.NaOH溶液
(6)過程⑥中,將溶液Z加熱到70～80 ℃,目的是　           。
(7)實驗室為測量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質量分數,進行下列實驗。①用分析天平稱取2.700 0 g樣品;②將樣品溶于足量的鹽酸后,加入過量的BaCl₂溶液;③過濾、洗滌、干燥,稱重得固體質量為3.495 0 g。若該聚鐵的主要成分為[Fe(OH)(SO₄)]_n,則該聚鐵樣品中鐵元素的質量分數為　　　　。(假設雜質中不含鐵元素和硫元素)

Answer 1

(1)ACD
(2)4FeS+3O₂+6H₂SO₄2Fe₂(SO₄)₃+6H₂O+4S
(3)Fe
(4)蒸發(fā)皿、玻璃棒
(5)C
(6)促進Fe³⁺的水解
(7)31.1%

SO₂具有漂白性,能使品紅溶液褪色,SO₂有還原性,能被酸性KMnO₄溶液、溴水氧化,而使它們褪色。溶液X為Fe₂(SO₄)₃,需加入還原劑將Fe³⁺還原為Fe²⁺,又不帶入雜質離子,故需加入鐵粉。過程⑤中需將酸消耗而調高pH,而CaCO₃跟硫酸反應會生成微溶于水的CaSO₄而阻止反應的繼續(xù)進行。由聚鐵的化學式可知:n(Fe³⁺)=n(S)=
n(BaSO₄)=="0.015" mol,所以聚鐵樣品中鐵元素的質量分數=×100%≈31.1%。