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7.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),其过程如下:下列选项正确的是(  )
A.过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式是4FeS+3O2+6H2SO4═2Fe2(SO43+6H2O+4S
B.过程②中产生的气体会对大气造成污染,可选用蒸馏水吸收
C.过程③中,需要加入的物质名称是稀硫酸
D.过程④中的实验操作是蒸发结晶、冷却、过滤、洗涤

分析 烧渣中加入稀硫酸、同时通入氧气,过滤后,得到固体W中含有S、SiO2,再灼烧后尾气中含有二氧化硫.溶液X含有Fe2(SO43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Z,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,通过调节pH可以控制氢氧化铁与硫酸铁的比例关系.以此解答该题.

解答 解: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.
A.反应物为FeS、O2和H2SO4,生成物有S,根据质量守恒还应有Fe2(SO43和H2O,反应的化学方程式为4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO43+6H2O+4S,故A正确;
B.过程②产生的气体为SO2,为酸性气体,具有还原性,一般用碱溶液吸收,故B错误;
C.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C错误;
D.从硫酸亚铁溶液中获得FeSO4•7H2O晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作,而不是蒸发结晶、冷却,故D错误.
故选A.

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,侧重于学生的分析、实验能力的考查,是对学生综合能力的考查,需要学生具备扎实的基础,难度不大.

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15.氯化亚铜是重要的铜盐系列化工产品,广泛应用于石油化工、纺织印染、颜料、医药、电镀、有机合成等行业.以工业海绵铜为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产硫酸铜进而生产氯化亚铜.海绵铜的主要成分是CuO和Cu,生产工艺流程图如下.

思考并回答下列问题.
(1)生产原理:
①溶解时生成的还原产物在酸性溶液中稳定存在,请写出此时的氧化还原反应离子方程式:4Cu+10H++NO3-=4Cu2++NH4++3H2O.
②还原氯化:2CuSO4+(NH42SO3+2NH4Cl+H2O═2CuCl↓+2(NH42SO4+H2SO4
(2)得到副产品的化学式为(NH42SO4
(3)生产后阶段,从滤液获得副产品的步骤:①蒸发浓缩②冷却结晶③过滤④洗涤 ⑤干燥.
(4)产品的洗涤方法是,先用pH=2的稀H2SO4洗,后用95%的酒精洗.酒精洗的目的是酒精易挥发,快速得到干燥CuCl产品,防止被氧化;请设计简单实验方案,检验稀H2SO4洗时是否洗干净:取最后一次洗涤液于试管中,加入氢氧化钠固体并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,则样品未洗涤干净,否则洗涤干净.
(5)定量分析:
称取2.000g CuCl样品(杂质不参与反应),溶于一定量的0.5000mol•L-1FeCl3溶液中,加水稀释至200mL得到溶液,取20.00mL 用0.1000mol•L-1的Ce(SO42溶液滴定到终点,消耗20.00mLCe(SO42
①此实验涉及溶液配制与定量滴定的基本操作中,合理的是BC;

②有关反应式:Fe3++CuCl═Fe2++Cu2++Cl-      Ce4++Fe2+═Fe3++Ce3+
则样品中CuCl的质量分数99.50%.
2.平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质).某课题以此粉末为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵:

已知:ⅰ.酸性条件下,铈在水溶液中有Ce3+、Ce4+两种主要存在形式,Ce3+易水解,Ce4+有较强氧化性.
ⅱ.CeO2不溶于稀硫酸
ⅲ.硫酸铁铵[aFe2(SO43•b(NH42SO4•cH2O]广泛用于水的净化处理.
(1)操作Ⅰ的名称是冷却结晶,检验硫酸铁铵溶液中含有Fe3+的方法是:取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,如果出现血红色,说明原溶液中有三价铁.
(2)反应①之前先要洗涤滤渣B,其目的是为了除去Fe3+、Fe2+(填离子符号).
(3)写出反应①的化学方程式2CeO2+H2O2+3H2SO4=Ce2(SO43+O2↑+4H2O.
(4)用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度.

滴定时所用定量仪器的读数精确为0.1mL;若所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定,则测得该Ce(OH)4产品的质量分数偏大.(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5)称取14.00g硫酸铁铵样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份加入足量NaOH溶液,过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体;向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO32溶液100mL,恰好完全反应.则该硫酸铁铵的化学式为Fe2(SO43•2(NH42SO4•2H2O.

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