Question

（15分）實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠(chǎng)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)，過(guò)程如下：

（1）將過(guò)程②中的產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液會(huì)褪色的是 ；

A．品紅溶液 B．紫色石蕊溶液 C．酸性KMnO4溶液 D．溴水

（2）過(guò)程①中，F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應(yīng)的離子方程式為： ；

（3）過(guò)程③中，需加入的物質(zhì)是 ；

（4）過(guò)程④中，蒸發(fā)結(jié)晶需要使用酒精燈、三角架、泥三角，還需要的儀器有 ；

（5）過(guò)程⑤調(diào)節(jié)pH可選用下列試劑中的 (填選項(xiàng)序號(hào))；

A．稀硫酸 B．CaCO3 C．NaOH溶液

（6）過(guò)程⑥中，將溶液Z加熱到70一80℃，目的是 ；

（7）實(shí)驗(yàn)室為測(cè)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(chēng)取2.700g樣品；②將樣品溶于足量的鹽酸后，加入過(guò)量的氯化鋇溶液；③過(guò)濾、洗滌、干燥，稱(chēng)量，得固體質(zhì)量為3.495g。若該聚鐵主要成分為[(Fe(OH)(SO4)]n，則該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

（1）ACD （2）4FeS+3O2 + 12H+= 4Fe3+ +6H2O+4S （3）Fe(或鐵) （4）蒸發(fā)皿、玻璃棒

（5）C （6）促進(jìn)Fe3+的水解 （7）31.1%

【解析】

試題分析：（1）固體W中含有S、SiO2,將其灼燒。其中的S會(huì)變?yōu)镾O2氣體，SO2氣體有漂白性，能使品紅溶液褪色，SO2氣體有還原性，能使酸性KMnO4溶液或溴水因發(fā)生氧化反應(yīng)反應(yīng)而褪色，但是使紫色石蕊試液變?yōu)榧t色。因此選項(xiàng)為A、C、D。（2）過(guò)程①中，根據(jù)框圖中的各種物質(zhì)及質(zhì)量守恒定律和電子守恒、電荷守恒可知：FeS和O2、H2SO4反應(yīng)的離子方程式為4FeS+3O2 + 12H+= 4Fe3+ +6H2O+4S。（3）由于發(fā)生反應(yīng)得到的物質(zhì)中含有Fe3+.，而最后要制取綠礬FeSO4，所以過(guò)程③中，要加入還原劑Fe粉。（4）過(guò)程④中，蒸發(fā)結(jié)晶需要使用酒精燈、三角架、泥三角，還需要的儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒。（5）過(guò)程⑤調(diào)節(jié)pH，使溶液的pH增大，應(yīng)該加入堿，排除A，而若加入CaCO3，會(huì)消耗酸，但是引入的雜質(zhì)離子Ca2+不容易除去，因此可選用下列試劑中的NaOH。選項(xiàng)為C。（6）過(guò)程⑥中，將溶液Z加熱到70一80℃，目的是促進(jìn)Fe3+的水解使迅速產(chǎn)生聚鐵。（7）n(SO42-)=3.495g÷233g/mol=0.015mol。n(Fe)= n(SO42-)= 0.015mol,所以m(Fe)=0.015mol×56g/mol=0.84g，所以該聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（0.84g÷ 2.700g）×100%=31.1%。

考點(diǎn)：考查SO2的性質(zhì)、離子方程式的書(shū)寫(xiě)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作及元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算的知識(shí)。