题目内容

17.硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3,其次含少量的SiO2和FeS)经回收处理可制得绿矾(FeSO4•7H2O)和一种重要的水处理剂聚铁胶体[Fe(OH)SO4]n,上述生产工艺流程如图:

请通过分析回答下列相关问题:
(1)操作Ⅰ的名称是过滤.
(2)灼烧产生的尾气对大气有污染,因此工业生产中必须进行回收处理,下列方法可行的是BD.
A.直接用水吸收          B.用氨水吸收
C.用浓硫酸吸收          D.与空气混合用石灰石粉末悬浊液吸收
(3)操作Ⅲ经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等.
(4)在由溶液X制聚铁胶体过程中①调节pH及②控制温度目的是促使Fe3+充分水解并形成聚铁胶体.
(5)检验溶液X中金属阳离子所加试剂是KSCN溶液,其现象是溶液变为血红色.
(6)溶液X转化为溶液Y需加入一种常见物质是Fe(或铁粉).
(7)在反应釜中FeS、O2及稀H2SO4反应生成硫酸铁等物质,则反应的离子方程式是4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S+6H2O.

分析 烧渣中加入稀硫酸、同时通入氧气,过滤后,得到固体中含有S、SiO2,再灼烧后尾气中含有二氧化硫.溶液X含有Fe2(SO4)3及未反应的硫酸,溶液X中加入Fe粉,反应完毕,过滤得到溶液Y为FeSO4溶液,再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等得到绿矾.溶液X调节pH得到溶液,加热促进Fe3+的水解得到聚铁胶体,再经过胶体聚沉得到聚铁,据此分析解答.

解答 解:(1)从流程可知经过操作I得到固体和溶液,分离固液混合物为过滤,则操作I为过滤;
故答案为:过滤;
(2)固体中含有S、SiO2,再灼烧后尾气中含有二氧化硫,为酸性氧化物气体,为吸收充分可选择氨水或与空气混合用石灰石粉末悬浊液吸收;
故答案为:B D;
(3)溶液Y为FeSO4溶液,再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等得到绿矾;
故答案为:冷却结晶,洗涤;
(4)溶液X含有Fe2(SO4)3及未反应的硫酸,调节pH得到溶液,加热促进Fe3+的水解得到聚铁胶体;
故答案为:促使Fe3+充分水解并形成聚铁胶体;
(5)溶液X中的金属阳离子为铁离子,用KSCN溶液检验,若溶液变为血红色可证明;
故答案为:KSCN溶液;溶液变为血红色;
(6)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(或铁粉);
(7)FeS、O2及稀H2SO4反应生成硫酸铁,离子方程式为:4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S+6H2O;
故答案为:4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S+6H2O.

点评 本题考查了物质的制备,涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择与理解等,理解工艺流程原理是解题的关键,是对学生综合能力的考查,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,题目难度中等.

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