Question

化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO₄·7H₂O)，过程如下：

(1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是________(填选项序号)。

a．品红溶液  b．紫色石蕊溶液

c．酸性KMnO₄溶液  d．溴水

(2)过程①中，FeS和O₂、H₂SO₄反应的离子方程式为______________________。

(3)过程③中，需加入的物质是______________；反应的化学方程式为________________________。用溶液Y制绿矾时，可取少量Y溶液于试管中，向试管内加入少量的________溶液，观察溶液是否变为________色，以验证其中是否含有Fe^3＋。

(4)在实验室里，完成过程④中的________(填操作名称)，需要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳等，还需要的玻璃仪器有__________。

(5)过程⑤调节pH，最好选用下列试剂中的________(填选项序号)。

a．稀硫酸  b．CaCO₃

c．NaOH溶液  d．Fe₂O₃

(6)过程⑥中，将溶液Z加热到70～80 ℃，目的是____________________________。

Answer 1

答案　(1)acd

(2)4FeS＋3O₂＋12H^＋===4Fe^3＋＋6H₂O＋4S

(3)Fe(或铁)　Fe₂(SO₄)₃＋Fe===3FeSO₄　硫氰化钾(或其他合理答案)　血红

(4)蒸发浓缩、冷却结晶　蒸发皿、玻璃棒

(5)c　(6)促进Fe^3＋的水解

解析　由题中信息可知，过程①向烧渣中加稀硫酸并同时通入氧气，铁的氧化物、硫化亚铁均会溶解，生成硫酸铁、单质硫和水，所以溶液X是硫酸铁溶液，过程②灼烧固体，其中的硫被氧化为二氧化硫。

(1)二氧化硫能分别使品红溶液、酸性KMnO₄溶液和溴水褪色。

(2)过程①中，FeS和O₂、H₂SO₄反应的离子方程式4FeS＋3O₂＋12H^＋===4Fe^3＋＋6H₂O＋4S。

(3)由产物绿矾逆推可知过程③就是将硫酸铁转化为硫酸亚铁的过程，应加入铁粉还原硫酸铁，有关反应的化学方程式为Fe₂(SO₄)₃＋Fe===3FeSO₄。验证硫酸亚铁溶液中是否含有Fe^3＋，可用含SCN^－的溶液检验，若溶液变为血红色，证明溶液中含有Fe^3＋，若溶液不变色，证明溶液中不含Fe^3＋。

(4)由硫酸亚铁溶液制绿矾，应使用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，需要使用酒精灯、三脚架、蒸发皿、玻璃棒等。

(5)过程⑤实质上是要提高溶液的pH，中和多余的硫酸，以生成聚铁胶体，最好选用NaOH溶液。

(6)过程⑥中，将硫酸铁溶液加热到70～80 ℃，目的是促进Fe^3＋的水解。