题目内容

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),主要工艺流程如下。

(1)将过程②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.紫色石蕊试液
C.酸性KMnO4溶液         D.溴水
(2)过程①中,FeS、O2和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,蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外,还需要             。
(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的　　　　(填序号)。
A.稀硫酸       B.CaCO3        C.NaOH溶液
(6)过程⑥中,将溶液Z加热到70～80 ℃,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2.700 0 g样品;②将样品溶于足量的盐酸后,加入过量的BaCl2溶液;③过滤、洗涤、干燥,称重得固体质量为3.495 0 g。若该聚铁的主要成分为[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)
(1)ACD
(2)4FeS+3O2+6H2SO42Fe2(SO4)3+6H2O+4S
(3)Fe
(4)蒸发皿、玻璃棒
(5)C
(6)促进Fe3+的水解
(7)31.1%
SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,SO2有还原性,能被酸性KMnO4溶液、溴水氧化,而使它们褪色。溶液X为Fe2(SO4)3,需加入还原剂将Fe3+还原为Fe2+,又不带入杂质离子,故需加入铁粉。过程⑤中需将酸消耗而调高pH,而CaCO3跟硫酸反应会生成微溶于水的CaSO4而阻止反应的继续进行。由聚铁的化学式可知:n(Fe3+)=n(S)=
n(BaSO4)=="0.015" mol,所以聚铁样品中铁元素的质量分数=×100%≈31.1%。
练习册系列答案
相关题目
某化学兴趣小组对废铁屑做如图所示的处理。相关分析正确的是：
A．滤液的溶质是Fe(NO3)2
B．该实验中发生的反应都为氧化还原反应
C．沉淀X为Fe(OH)2
D．沉淀X受热分解得到Fe2O3
柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备：
FeSO4＋Na2CO3=FeCO3＋Na2SO4
FeCO3＋C6H8O7=FeC6H6O7＋CO2＋H2O
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3＋
1.1
3.2
Al3＋
3.0
5.0
Fe2＋
5.8
8.8
 
(1)制备FeCO3时，选用的加料方式是________(填字母)，原因是_________________________________
a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_______________________________。
(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80℃下搅拌反应。
①铁粉的作用是_____________________。
②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是________________________________。
(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是__________________。

(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，________，得到FeSO4溶液，________，得到FeSO4·7H2O晶体。
某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)。

(1)MgCO3的分解产物为________。
(2)装置C的作用是_____________________________________________________，
处理尾气的方法为_______________________________________________________。
(3)将研究小组分为两组，按如图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)。两组分别用产物进行以下实验：
(已知：Fe2＋与K3[Fe(CN)6]反应产生蓝色沉淀)。
步骤
操作
甲组现象
乙组现象
1
取黑色粉末加入稀盐酸
溶解，无气泡
溶解，有气泡
2
取步骤1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液
蓝色沉淀
蓝色沉淀
3
取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液
变红
无现象
4
向步骤3溶液中滴加新制氯水
红色褪去
先变红，后褪色
 
①乙组得到的黑色粉末是________。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为__________________________________________。
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为_______________________________________，
溶液褪色可能的原因及其验证方法为______________________________________
④从实验安全考虑，题图装置还可采取的改进措施是__________________________
某化学小组用下列装置对铁及其化合物的性质进行探究，回答有关问题：
（1）该小组同学想制得氢氧化亚铁并保存较长时间，按如图（a）所示装置对其进行操作。

①某同学的操作是：先夹紧止水夹K，再使A管开始反应，实验中在B管中观察到的现象是                                                                       
                                                                       。
②为达到实验目的，正确的操作是                                                                       。
B管中发生反应的离子方程式是                                                                       。
（2）当上述装置的实验结束后，取A管内反应所得的溶液，隔绝空气小心蒸干后得到FeSO4，再高温煅烧（有关装置和操作均已略去），最后留下红棕色固体，将分解时产生的气体按图（b）所示装置依次通过洗气装置，结果试管甲内出现白色沉淀，试管乙内品红溶液红色褪去，回答：
①用方程式表示试管甲产生白色沉淀的原因                                                                       
                 。
②为验证红棕色固体成分，可进行如下操作                                                                       
                                                                       。
③图（b）中丙装置的作用是               。
④根据实验现象写出A管内溶液蒸干后，在高温煅烧分解时所发生反应的化学方程式                                     。
辉铜矿石主要含有硫化亚铜（Cu2S）及少量脉石（SiO2）。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下：

（1）写出浸取过程中Cu2S溶解的离子方程式___________________________。
（2）回收S过程中温度控制在50～60 ℃之间，不宜过高或过低的原因是____________________、____________________。
（3）气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为______________________；向滤液M中加入（或通入）下列________（填字母）物质，得到另一种可循环利用的物质。
a．铁　　　　b．氯气　　　　c．高锰酸钾
（4）保温除铁过程中加入CuO的目的是____________________；蒸发浓缩时，要用硝酸调节溶液的pH，其理由是______________________________。
向Fe2(SO4)3、CuCl2混和溶液中投入足量的铁粉充分反应后，得到的固体经过滤、干燥、称重，若所得固体的质量与加入的铁粉的质量相等，则原溶液中c(SO42－)与c(Cl－)之比为：
A．3︰14B．1︰7C．2︰7D．3︰2
(1)工业制硫酸铜的方法很多。
①方法一、用浓硫酸与铜反应制取硫酸铜。该反应的化学方程式是　　　　　　　　　,此法的最大缺点是　　　。 
②方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜,生产的主要过程如下图所示:

稀硫酸、铜和氧化铁反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　;向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是　　　　　　　　　;由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是　　　　　　　　　。 
(2)查阅资料知,在不同温度下Fe2O3被CO还原,产物可能为Fe3O4、FeO或Fe,固体质量与反应温度的关系如下图所示。

根据图像推断670 ℃时Fe2O3还原产物的化学式为　　　　　　,并设计一个简单的实验,证明该还原产物的成分(简述实验操作、现象和结论)　                                                                 　。 
仪器自选。可供选择的试剂:稀硫酸、稀盐酸、H2O2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。
在1 L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质，其浓度分别为0.2 mol?L-1和1.5 mol?L-1，现向该溶液中加入39.2 g铁粉使其充分反应。下列有关说法正确的是
A．反应后溶液中Fe3+物质的量为0.8 mol
B．反应后产生13.44 L H2（标准状况）
C．反应后溶液中Fe2＋和Fe3＋物质的量之和为0.9 mol
D．由于氧化性Fe3+>H+，故反应中先没有气体产生后产生气体

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