Question

实验室可利用硫酸厂炉渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等）制备聚铁和绿矾（FeSO₄?7H₂O），聚铁的化学式为[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-0.5n]_m，制备过程如图所示：下列说法不正确的是（　　）

• A、炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应式为：4FeS+3O₂+12H⁺═4Fe³⁺+4S↓+6H₂O
• B、气体M的成分是SO₂，通入双氧水得到硫酸，可循环使用
• C、溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，若其pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏大
• D、向溶液X中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到溶液Y，再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等步骤得到绿矾

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：分析流程可知炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到固体W为氧化还原反应生成的硫单质和SiO₂等，溶液X为含有Fe³⁺离子的溶液，调节溶液PH得到溶液Z加热得到聚铁，溶液X中加入铁反应生成硫酸亚铁溶液Y，蒸发结晶得到硫酸亚铁晶体
A、炉渣中FeS与硫酸和氧气反应生成硫单质硫酸铁和水；
B、固体W灼烧得到气体为二氧化硫；
C、若溶液Z的PH偏小，则聚铁中生成的氢氧根的含量减少，使铁的含量减少；
D、溶液X中加入过量铁粉，铁和硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤析出得到绿矾；

解答： 解：分析流程可知炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到固体W为氧化还原反应生成的硫单质和SiO₂等，溶液X为含有Fe³⁺离子的溶液，调节溶液PH得到溶液Z加热得到聚铁，溶液X中加入铁反应生成硫酸亚铁溶液Y，蒸发结晶得到硫酸亚铁晶体
A、炉渣中FeS与硫酸和氧气反应生成硫单质硫酸铁和水，反应的离子方程式为4FeS+3O₂+12H⁺═4Fe³⁺+4S↓+6H₂O，故A正确；
B、炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到固体W为氧化还原反应生成的硫单质和SiO₂等，固体W灼烧得到气体为二氧化硫，故B正确；
C、用pH试纸测定方法为：将试纸放在表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液，点在试纸的中央，然后与标准比色卡对比．氢氧化铁的含量比硫酸亚铁高，若溶液Z的PH偏小，则聚铁中生成的氢氧根的含量减少，使铁的含量减少，故C错误；
D、溶液X中加入过量铁粉，铁和硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤析出得到绿矾，符合晶体析出步骤，故D正确；
故选C．

点评：本题考查了物质分离和提纯的流程分析和方法判断，注意试剂选择和反应过程分析，掌握物质性质和实验过程是关键，题目难度中等．