题目内容
【题目】工业上常采用煅烧黄铁矿来制备SO2，同时产生烧渣。烧渣的主要成分是含铁的氧化物和二氧化硅等，利用烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁可以达到资源综合利用的目的。其工艺流程如下：
⑴检验“反应I”后的溶液中是否含有Fe3+的试剂是 。
⑵滤渣I的主要成分是 。
⑶“操作III”中具体的方法依次为 、 、过滤和洗涤。
⑷加入适量H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，氧化时需控制反应温度为50~60℃的原因是 。
⑸生成聚合硫酸铁的过程是先水解再聚合，聚合的化学方程式为
mFe2(OH)n(SO4)( 3－
)
[Fe2(OH)n(SO4)( 3－
)]m
请写出水解的化学方程式 。
【答案】
⑴KSCN溶液；⑵SiO2；
⑶蒸发浓缩(或加热浓缩)；冷却结晶；
⑷温度低，反应速率慢；温度高，H2O2分解加快，导致氧化剂用量增加。
⑸Fe2(SO4)3+nH2O
Fe2(OH)n(SO4)(3－
)+
H2SO4
【解析】
试题分析：硫铁矿烧渣(主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅)，加硫酸加热酸溶，水浸，过滤出不溶于酸的二氧化硅，滤液中含有硫酸铁和硫酸亚铁，加废铁皮，Fe与三价铁离子反应生成亚铁离子，过滤去除多余的铁，滤液为硫酸亚铁溶液，然后蒸发浓缩、冷却结晶，得到硫酸亚铁晶体，晶体中加稀硫酸、双氧水得到聚合硫酸铁。
⑴检验Fe3+常常选用KSCN溶液，故答案为：KSCN溶液；
⑵滤渣I的主要成分是SiO2，故答案为：SiO2；
⑶(3)操作Ⅲ的目的是由溶液得到晶体FeSO47H2O，需蒸发浓缩、冷却结晶，故答案为：蒸发浓缩(加热浓缩)；冷却结晶；
⑷加入适量H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，氧化时需控制反应温度为50~60℃的原因主要是温度低，反应速率慢；温度高， H2O2分解加快，导致氧化剂用量增加，故答案为：温度低，反应速率慢；温度高， H2O2分解加快，导致氧化剂用量增加；
⑸生成聚合硫酸铁的过程是先水解再聚合，聚合的化学方程式为mFe2(OH)n(SO4)( 3－
) [Fe2(OH)n(SO4)( 3－
)]m，则Fe2(SO4)3水解生成Fe2(OH)n(SO4)( 3－)的化学方程式为Fe2(SO4)3+nH2OFe2(OH)n(SO4)( 3－) +
H2SO4，故答案为：Fe2(SO4)3+nH2OFe2(OH)n(SO4)( 3－) +H2SO4。
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