题目内容

2．聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为[Fe2（OH）n（SO4）3-0.5n]m，广泛用于污水处理．实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁和绿矾（FeSO4•7H2O），过程如下：

（1）验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是：将气体通入品红溶液中，如果品红褪色，加热后又恢复红色，证明有二氧化硫．
（2）实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下．装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→d→e→c→b→f．装置A中发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
装置D的作用是安全瓶，防止倒吸，装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的二氧化硫，处理尾气，防止污染．

（3）制备绿矾时，向溶液X中加入过量铁粉，充分反应后，经过滤操作得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾．过滤所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗．
（4）欲测定溶液Y中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制KMnO4标准溶液，定容时视线应平视刻度线，直到凹液面最低处和刻度相切．用KMnO4标准溶液滴定时应选用酸式滴定管（填“酸式”或“碱式”）．
（5）溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数．若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

分析 制备聚铁和绿矾（FeSO4•7H2O）流程为：硫酸厂烧渣与硫酸、氧气反应，得到滤液X和不溶物（S、二氧化硅等）W；滤液X中进入铁粉生成硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁溶液通过浓缩蒸发、冷却结晶得到绿矾；将滤液X通过调节pH获得溶液Z，在70～80℃条件下得到聚铁聚铁，最后得到聚铁，
（1）此题为二氧化硫的验证，利用其特殊性质漂白性来分析；
（2）利用实验仪器的连接，铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；安全瓶的使用以及尾气吸收来分析；
（3）利用二价铁与三价铁之间的相互转化来分析；利用过滤装置分析使用的玻璃仪器；
（4）依据配制溶液定容的方法回答，依据高锰酸钾溶液具有强氧化性分析滴定管使用；
（5）利用pH试纸测定溶液酸碱性的方法来分析．

解答 解：（1）检验二氧化硫的一般方法是：将气体通入品红溶液中，如果品红褪色，加热后又恢复红色，证明有二氧化硫．
故答案为：将气体通入品红溶液中，如果品红褪色，加热后又恢复红色，证明有二氧化硫；
（2）收集二氧化硫应先干燥再收集．二氧化硫的密度比空气大，要从c口进气，最后进行尾气处理，所以按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→d→e→c→b→f，装置A中铜与浓硫酸反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，因为二氧化硫易于氢氧化钠反应，故D的作用是安全瓶，防止倒吸；E的作用为吸收多余的二氧化硫，尾气处理，防止污染，
故答案为：d；e；c；b；Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；安全瓶，防止倒吸；吸收多余的二氧化硫，处理尾气，防止污染；
（3）因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气，故溶液Y中含有Fe3+，故应先加入过量的铁粉，然后过滤．过滤使用的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗，
故答案为：铁粉；烧杯、玻璃棒、漏斗；
（4）欲测定溶液Y中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制KMnO4标准溶液，定容时视线应平视刻度，到液体凹液面最低处和刻度相切，KMnO4标准溶液具有强氧化性，腐蚀橡胶管，滴定时需要选择酸式滴定管，
故答案为：平视刻度线，凹液面最低处和刻度相切，酸式；
（5）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，弱溶液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，
故答案为：偏小．

点评 本题借助于实验考查基础知识达到了很好的效果．对学生来说高铁不是很熟悉，但是铁与亚铁之间的转化还是很容易实现的，起点高，落点低，是一好题．

练习册系列答案
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1．下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（　　）
A．钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式：Fe-2e-=Fe2+
B．碱性氢氧燃料电池的正极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+
D．用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑
2．下列实验基本操作（或实验应该注意的事项）中，主要是从实验安全角度考虑的是（　　）
A．实验剩余的药品不能放回原瓶B．在实验前进行实验装置气密性检查
C．可燃性气体的验纯D．胶头滴管不能交叉使用
19．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
A．62gNa2O溶于水后所得溶液中含有的O2-数为NA
B．46gNO2和46gN2O4中含有的原子数均为3NA
C．标准状况下，33.6L氟化氢中含有的氟原子数为1.5NA
D．50mL18.4mol•L-1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2的分子数为0.46NA
6．室温下进行的下列实验，不能达到预期目的是序号（　　）
序号实验内容实验目的
A测定NaClO溶液，CH3COONa溶液的pH比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
B向Mg（OH）2浊液中滴加少量0.1mol/LFeCl3溶液比较Mg（OH）2和Fe（OH）3的溶解度
C将两个完全相同且充满NO2的密闭烧瓶，分别浸泡于热水、冰水中探究温度对化学平衡状态的影响
D向两只同体积同浓度的K2Cr2O7溶液中，分别加入1mL同浓度的H2SO4、NaOH溶液探究浓度对该化学平衡状态的影响
A．AB．BC．CD．D
7．下列说法正确的是（　　）
A．按系统命名法命名，图1化合物的名称是2，4，6一三甲基-5-乙基庚烷
B．图2有机物的一种芳香族同分异构体能发生银镜反应
C．图2有机物能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．图3为髙分子化合物，其单体为对苯二甲酸和乙二醇
14．（1）的系统命名是：2，6-二甲基辛烷
（2）键线式是2，3-二甲基-3-戊醇
（3）3-甲基-2-戊烯的结构简式是CH3CH=C（CH3）CH2CH3
（4）含有一个手性碳原子且式量最小的烷烃的结构简式是CH3CH2CH（CH3）CH2CH2CH3．
（5）写出CH2=CH-CH2-CH3且符合下列要求的同分异构体，用结构简式各举出一例．
碳链异构：CH3CH2CH（CH3）CH2CH2CH3类别异构：．
11．下列有关表述正确的是（　　）
A．次氯酸的结构式H-Cl-O
B．氯化钠的分子式：NaCl
C．F-的最外层电子排布式：2s22p5
D．D216O中，质量数之和是质子数之和的两倍
12．25℃时，将VamLpH=1的硫酸溶液与VbmLpH=12的氢氧化钾溶液混合恰好呈中性，则Va：Vb=1：10．

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