Question

4．实验室里用硫酸厂烧渣（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•H₂O），过程如下：

请回答下列问题：
（1）写出过程①中FeS和O₂、H₂SO₄反应的化学方程式：4FeS+3O₂+6H₂SO₄=2Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+4S．
（2）将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液会腿色的是ACD．
A．品红溶液    B．紫色石蕊试液    C．酸性高锰酸钾溶液    D．溴水
（3）过程③中，需要加入的物质是Fe（化学式）．
（4）过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角，还需要的仪器有蒸发皿、玻璃棒．
（5）过程⑥中，将溶液Z加热到70～80℃，目的是升高温度，促进铁离子水解．

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）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；
（2）过程②产生的气体为SO₂，具有还原性和漂白性；
（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）过程⑤⑥目的为促进的水解，加热有利于水解的进行．

解答 解：（1）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，
反应的化学方程式为4FeS+3O₂+6H₂SO₄=2Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+4S，
故答案为：4FeS+3O₂+6H₂SO₄=2Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+4S； 
（2）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、溴水褪色，故答案为：ACD；
（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；
（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、玻璃棒；                       
（5）过程⑤⑥目的为促进的水解，加热有利于水解的进行，促进Fe³⁺的水解，
故答案为：升高温度，促进铁离子水解．

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．