Question

（14分）实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量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中的产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是         ；

A．品红溶液    B．紫色石蕊溶液    C．酸性KMnO₄溶液   D．溴水

(2)过程①中，FeS和O₂、H₂SO₄反应的化学方程式为：                           ；

(3)过程③中，需加入的物质是                  ；

(4)过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角，还需要的仪器有

                                      ；

(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的        (填选项序号)；

A．稀硫酸    B．CaCO₃    C．NaOH溶液

(6)过程⑥中，将溶液Z加热到70一80℃，目的是                           ；

(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。①用分析天平称取2.00g样品；②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；③过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为2.33g。若该聚铁主要成分为[(Fe(OH)(SO₄)]_n，则该聚铁样品中铁元素的质量分数为          。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)。

 

Answer 1

【答案】

（1）ACD(2分)

（2）4FeS + 3O₂ + 6H₂SO₄ =  2Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O + 4S (2分)

（3）Fe(或铁)(2分) （4）蒸发皿、玻璃棒(2分)  （5）C (2分)

（6）促进Fe³⁺的水解(2分)   （7）28.0%(2分)

【解析】

试题分析：（1）过程②产生的气体为SO2，因此能褪色的溶液由品红溶液、高锰酸钾溶液、溴水。故答案为ACD。

（2）该反应的化学方程式为：4FeS+3O₂ +6H₂SO₄=2Fe₂(SO₄)₃+6H₂O+4S

（3）过程③主要是将铁离子还原为亚铁离子，因此应加入还原铁粉。

（4）蒸发结晶所需要的仪器有酒精灯、三角架、泥三角、蒸发皿、玻璃棒。

（5）溶液X为酸性溶液，故调节pH时应用碱性溶液，答案为C。

（6）升高温度，可以促进铁离子的水解。

（7）可得关系式：，由于所得沉淀为2.33g，因此铁元素的质量为0.56g。则铁元素的质量分数为。

考点：铁及其化合物；质量分数的计算；

点评：本题是对无机化合物的综合考查，属于中等难度题。解题时，应注意相关物质的化学性质，另外对于流程图的分析需明确每一步反应后溶液的成分。对于计算题，应充分利用质量守恒定律，从而简化计算量。