Question

1．实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾（FeSO₄•7H₂O），过程如下：

（1）将过程②中产生的气体持续通入下列溶液中，溶液不会褪成无色的是BD（填编号）；
A．品红溶液      B．紫色石蕊溶液     C．酸性KMnO₄溶液     D．FeCl₃溶液
（2）在①中已知FeS中铁元素生成Fe³⁺，写出FeS、O₂、H₂SO₄反应的离子方程式4FeS+3O₂+12H⁺=4Fe³⁺+6H₂O+4S；
（3）在③中，需加入的物质是Fe（或铁）；
（4）在④中，蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯、石棉网外，还有蒸发皿（或烧杯）、玻璃棒；
（5）在①中，将烧渣粉碎目的合理的是增大与硫酸的接触面积，提高反应①的反应速率；
（6）为提高聚铁的产率，⑥操作应严格控制温度，则⑥操作应为水浴加热．

Answer 1

分析 硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等）聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾（FeSO₄•7H₂O），烧渣在硫酸溶液中通入足量氧气，反应后过滤得到固体W和溶液X，溶液X加入铁反应生成硫酸亚铁，蒸发浓缩结晶析出得到绿矾，溶液X中加入试剂调节溶液PH得到溶液Z加热制备聚铁胶体得到聚铁，
（1）过程②产生的气体为SO₂，具有还原性和漂白性；
（2）根据反应物和生成物的种类结合质量守恒书写化学方程式；
（3）溶液X中含有Fe³⁺，要制备绿矾，应加入Fe使之还原为Fe²⁺；
（4）蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、蒸发皿、玻璃棒等仪器；
（5）将烧渣粉碎目的是增大固体接触面积，增大反应速率；
（6）在⑥中，将溶液Z控制到70～80℃的目的为促进的水解，加热有利于水解的进行，温度低于100°C应水浴加热．

解答 解：硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等）聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾（FeSO₄•7H₂O），烧渣在硫酸溶液中通入足量氧气，反应后过滤得到固体W和溶液X，溶液X加入铁反应生成硫酸亚铁，蒸发浓缩结晶析出得到绿矾，溶液X中加入试剂调节溶液PH得到溶液Z加热制备聚铁胶体得到聚铁，
（1）过程②产生的气体为SO₂，具有还原性和漂白性，因具有漂白性而使品红褪色，因具有还原性而使具有氧化性的酸性KMnO₄溶液褪色，紫色石蕊试液不会褪色．氯化铁和二氧化硫反应得到氯化亚铁溶液是浅绿色，
 故答案为：BD；
（2）反应物为FeS、O₂和H₂SO₄，生成物有S，根据质量守恒还应有Fe₂（SO₄）₃和H₂O，
反应的离子方程式为4FeS+3O₂+12H⁺=4Fe³⁺+6H₂O+4S，
故答案为：4FeS+3O₂+12H⁺=4Fe³⁺+6H₂O+4S；
（3）溶液X中含有Fe³⁺，要制备绿矾，应加入Fe使之还原为Fe²⁺，加入铁可生成Fe²⁺，并且不引入新的杂质，
故答案为：Fe（或铁）；
（4）蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、蒸发皿、玻璃棒等仪器，可能还需要泥三角，
故答案为：蒸发皿（或烧杯）、玻璃棒；
（5）在①中，将烧渣粉碎目的合理的是增大与硫酸的接触面积，提高反应①的反应速率，
故答案为：增大与硫酸的接触面积，提高反应①的反应速率；
（6）在⑥中，将溶液Z控制到70～80℃的目的为促进的水解，加热有利于水解的进行，促进Fe³⁺的水解，温度低于100°C，需要水浴加热，
故答案为：水浴加热．

点评 本题考查较为综合，涉及物质含量的测定、制备实验方案的设计等知识，题目难度中等，注意常见化学实验操作方法．