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(lái)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4·7H2O)，流程如下：

（1）將過(guò)程②中產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液會(huì)褪色的是________(填選項(xiàng)序號(hào))。

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____________；反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________

如何檢驗(yàn)溶液Y中存在Fe2+？__________________________________________

（4）在實(shí)驗(yàn)室里，完成過(guò)程④的操作是____________(填操作名稱)，需要使用酒精燈、三腳架、坩堝鉗等，還需要的陶瓷儀器有___________________________。

（5）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用分析天平稱取2.700 g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、稱量，得固體質(zhì)量為3.495 g。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】 acd 4FeS+3O2+12H+=4Fe3++6H2O+4S Fe(或鐵） Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4 取少量溶液置于潔凈試管中，滴加琉氰化鉀溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再滴加雙氧水（或新制氯水)，溶液變?yōu)檠�紅色，說(shuō)明溶液中存在Fe2+ 蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶 蒸發(fā)皿、玻璃棒 31.1 %

【解析】（1）固體中含有S、SiO2，將其灼燒。其中的S會(huì)變?yōu)?/span>SO2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)而褪色，但是使紫色石蕊試液變?yōu)榧t色。因此答案選acd；（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，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4；檢驗(yàn)溶液Y中存在Fe2+的方法為：取少量溶液置于潔凈試管中，滴加琉氰化鉀溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再滴加雙氧水（或新制氯水)，溶液變?yōu)檠�紅色，說(shuō)明溶液中存在Fe2+；（4）在實(shí)驗(yàn)室里，完成過(guò)程④由溶液得到綠礬，其操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，需要使用酒精燈、三腳架、坩堝鉗等，還需要的陶瓷儀器有，還需要的儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒；（5）n(SO42-)==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 ×100%=31.1%。