某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3.SiO2.Al2O3.不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO4•7H2O).设计了如下流程.下列说法不正确的是( )A．溶解烧渣选用足量硫酸.试剂X选用铁粉B．固体1中一定含有SiO2.控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3.进入固体2C．若改变方案.在溶液1中直接加NaOH至过量.得到的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，不考虑其他杂质）制取绿矾（FeSO₄•7H₂O），设计了如下流程，下列说法不正确的是（　　）

	A．	溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉
	B．	固体1中一定含有SiO₂，控制pH是为了使Al³⁺转化为Al（OH）₃，进入固体2
	C．	若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO₄•7H₂O
	D．	从溶液2得到FeSO₄•7H₂O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解

分析硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，不考虑其它杂质），混合物中加入足量硫酸，Fe₂O₃、Al₂O₃与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，固体1为二氧化硅；在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，固体2为氢氧化铝，溶液2为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体，以此进行解答．

解答解：硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃，不考虑其他杂质），混合物中加入足量硫酸，Fe₂O₃、Al₂O₃与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，固体1为二氧化硅；在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，固体2为氢氧化铝，溶液2为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体，
A．由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，X为铁粉，故A正确；
B．由流程分析可知，固体1中一定含有SiO₂，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，则固体2为氢氧化铝，故B正确；
C．在溶液1中含有铁离子和铝离子，加过量的氢氧化钠，铝离子转化为偏铝酸根离子，铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀，所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，故C错误；
D．亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液2得到FeSO₄•7H₂O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，故D正确；
故选C．

点评本题考查制备实验方案的设计与评价、工艺流程的分析应用，题目难度中等，侧重学生分析能力和创新能力的培养，注意把握常见物质的分离方法．

练习册系列答案

SO₂的制备：用亚硫酸钠与较浓的硫酸反应制备SO₂的装置图如图1（夹持仪器省略）：
（1）图中的装置错误的是集气瓶C中导管长短反了；B中发生反应的化学方程式为Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；D的作用是吸收二氧化硫尾气，防止污染空气．
SO₂的性质：探究SO₂气体性质的装置如图2所示：
（2）装置Ⅰ中的现象是有浅黄色沉淀生成，说明SO₂具有氧化（填“氧化”或“还原”）性．
写出装置Ⅰ中通入足量SO₂的离子方程式2S^2-+5SO₂+2H₂O=3S↓+4HSO₃^-．
（3）在上述装置中通入过量的SO₂，为了验证Ⅱ中发生了氧化还原反应，取Ⅱ中溶液分成两份，
并设计了如下实验：
方案一：往第一份试液中加入少量酸性KMnO₄溶液，紫红色褪去；
方案二：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红．
上述方案不合理的方案是方案一，原因是过量的二氧化硫能溶于水，也能使高锰酸钾褪色，写出解释该原因的离子方程式5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺．
（4）SO₂可以用来制备硫代硫酸钠，硫代硫酸钠可用于照相业作定影剂，也可用于纸浆漂白作脱氯剂等．实验室可通过Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反应来制取Na₂S₂O₃．
写出如图3所示装置中三颈瓶中由反应制取Na₂S₂O₃的化学方程式2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂．

11．

取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份50mL，向其中各通入一定量的CO₂，然后各取溶液10mL，分别将其稀释为100mL，再分别向稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol•L^-1的盐酸，标准状况下产生CO₂气体体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示．
试回答下列问题：
（1）曲线A表明，原溶液中滴入CO₂后，所得溶液中的溶质为NaOH、Na₂CO₃（写化学式），各种溶质的物质的量之比为n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=3：1，向稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol•L^-1的盐酸，产生CO₂体积的最大值为33.6mL；
（2）曲线B表明，原溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶质为Na₂CO₃和NaHCO₃（写化学式），向稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol•L^-1的盐酸，产生CO₂体积最大值为112mL；
（3）原NaOH溶液的物质的量浓度为0.15mol•L^-1．

8．某工厂排放的废液中含有少量硫酸和硫酸铜，小军同学取适量废液放入盛有一定量锌粉的烧杯中，搅拌，待充分反应后过滤，得少量滤渣和滤液，关于该实验，下列说法正确的是（　　）

	A．	发生的反应都是置换反应		B．	实验所得滤液是纯水，可直接排放
	C．	滤渣中一定含铜和锌		D．	反应前后液体的酸性减弱，pH变小

15．常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害．某化学兴趣小组拟采用如图1处理方法回收废电池中的各种资源．
（1）填充物用60℃温水溶解，目的是加快溶解速率．
（2）操作A的名称为过滤．
（3）铜帽溶解时加入H₂O₂的目的是Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O（用化学方程式表示）．铜帽溶解完全后，可采用加热方法除去溶液中过量的H₂O₂．
（4）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO₂+2H₂O=2MnOOH+Zn（OH）₂，其负极的电极反应式为Zn+2OH^--2e^-=Zn（OH）₂．
（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止．主要反应为2MnO（OH）+MnO₂+2H₂C₂O₄+3H₂SO₄=3MnSO₄+4CO₂↑+6H₂O．
①当1mol MnO₂参加反应时，共有4mol电子发生转移．
②MnO（OH）与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出该应的化学方程式：2MnO（OH）+6HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl₂+Cl₂↑+4H₂O．
（6）锌锰干电池所含的汞可用KMnO₄溶液吸收．在不同pH下，KMnO₄溶液对Hg的吸收率及主要产物如图2所示：

根据图可知：
①pH对Hg吸收率的影响规律是随pH升高，汞的吸收率先降低后增加．
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO₄在酸性条件下氧化性强．

5．（1）用N_A表示阿伏加德罗常数，在C₂H₂（气态）完全燃烧生成CO₂和液态水的反应中，每有5N_A个电子转移时，放出650kJ的热量，写出此反应燃烧热的热化学方程式C₂H₂（g）+2.5O₂（g）=2CO₂（g）+H₂O（l）△H=-1300kJ/mol
（2）23g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全反应，生成27g液态水和22.4LCO₂（标准状况）并放出683.5KJ的热量，写出此反应的热化学方程式C₂H₆O（l）+2O₂（g）═3H₂O（l）+2CO₂（g）△H=-1367KJ/mol．

12．燃烧10g CH₄生成液态水和气态CO₂，放出556.5kJ的热量，以下的热化学方程式正确的是（　　）

	A．	CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=55.65kJ/mol
	B．	CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-55.65kJ/mol
	C．	CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.4kJ/mol
	D．	CH₄（g）+2O₂═CO₂+2H₂O△H=890.4kJ/mol

9．由CO₂、CO和H₂组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同，则该混合气体中CO₂、CO和H₂的体积比为（　　）

10．下列各组离子在溶液中能大量共存的是（　　）

NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-

Ba²⁺、SO₄^2-、NO₃^-

Na⁺、H⁺、HCO₃^-

NH₄⁺、OH^-、Cl^-

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