题目内容
【题目】某科研人员设计出将硫酸渣（主要成分Fe2O3，含有少量的SiO2等杂质）再利用的流程。流程中的滤液经过多次循环后用来后续制备氧化铁粉末。
（1）为了加快反应①的反应速率，可采用的措施是 。（写出一点即可）
（2）“还原”是将Fe3＋转化为Fe2＋。在温度T1 、T2（T1 ＞T2）下进行该反应，通过检测相同时间内溶液的pH，绘制pH随时间的变化曲线如右图所示。得出结论：该反应的温度不宜过高。
①通入SO2气体“还原”时， 试解释pH下降的原因是 。
②相同时间内，T1温度下溶液的pH更高的原因是 。
（3）该流程中循环使用的物质是 。
（4）为测定反应①后溶液中Fe3＋的浓度以控制加入SO2的量。实验步骤为：准确量取20.00ml的反应后溶液，稀释成100mL溶液，取10.00 mL溶液，加入足量的KI晶体和2～3滴淀粉溶液，用0.50mol/L的Na2S2O3溶液与碘反应，当反应恰好完全进行时，共消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。有关反应方程式如下：2Fe3＋＋2I－＝2Fe2＋＋I2； 2Na2S2O3 + I2＝ Na2S4O6 + 2NaI
试计算原溶液中Fe3＋的物质的量浓度(写出计算过程)。
【答案】（1）将硫酸渣粉碎、适当增大硫酸的浓度、升高温度、搅拌等；
（2）①Fe3＋将SO2的水溶液（H2SO3）氧化为H2SO4；②温度过高， SO2的溶解度下降；
（3）H2SO4 ；
（4）由反应式可得关系：Fe3＋～Na2S2O3
n(Fe3＋)=n(Na2S2O3)=20.00×10-3L×0.50mol/L×10=0.1 mol；
∴ c(Fe3＋)= 
=5．0mol/L；
【解析】试题分析：（1）结合影响反应速率的因素，固体在酸溶时，可通过固体粉碎、升高温度、搅拌、提高硫酸的浓度来提高反应速率，故答案为：将硫酸渣粉碎、适当增大硫酸的浓度、升高温度、搅拌等；
（2）①Fe3+将SO2的水溶液（H2SO3）氧化为H2SO4，故溶液的pH会逐渐减少，也就是溶液的酸性增强，故答案为：Fe3+将SO2的水溶液（H2SO3）氧化为H2SO4；
②温度升高，可以加快反应速率，但气体的溶解度却减小了，参加反应的SO2的量减少，故相同时间内，T1温度下溶液的pH更高，故答案为：温度过高，SO2的溶解度下降；
（3）从流程图中可看出，可循环利用的物质是H2SO4，故答案为：H2SO4；
（4）由反应式可得关系：Fe3+～Na2S2O3，n（Fe3+）=n（Na2S2O3）=20.00×10-3L×0.50mol/L×10=0.1 mol∴c（Fe3+）=
=5.0mol/L，答：原溶液铁离子浓度为5.0mol/L。
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