Question

【題目】制取聚合硫酸鐵(PFS)的化學方程式如下

2FeSO4＋H2O2＋(1－n/2)H2SO4=Fe2(OH)n(SO4)(3－n/2)＋(2－n)H2O，

下圖是以回收廢鐵屑為原料制備PFS的一種工藝流程。

回答下列問題

(1)下列操作或描述正確的是________。

A.粉碎的目的是增大反應物接觸面積，提高酸浸反應速率

B.酸浸中可以用硫酸、硝酸、鹽酸等

C.反應釜中加入氧化劑，使Fe2＋轉化為Fe3＋

D.減壓蒸發的優點是降低蒸發溫度，防止產物分解

(2)廢鐵屑使用前往往用________浸泡。

(3)廢鐵屑與酸發生多步反應，完成其中的化合反應的離子方程式______________________。

(4)聚合釜中溶液的pH必須控制在一定的范圍內，目的是______________________。

(5)為了防止產物分解，必須采用減壓蒸發，下列操作正確的是________。

A.a為蒸餾燒瓶，b為冷凝管，c接自來水龍頭

B.毛細管的作用和沸石相似，防止暴沸

C.隨著溫度計水銀球高度提升，所得的氣體的沸點升高

D.實驗結束，先關閉冷凝管，再關閉真空泵

Answer 1

【答案】ACD )熱的Na2CO3溶液 Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋ 促使Fe3＋部分水解生成Fe2(OH)n(SO4)(3－n/2) BC

【解析】

(1)A、粉碎的目的是增大反應物接觸面積，提高酸浸反應速率；

B.生成硫酸鹽，只能用硫酸；

C.加入氧化劑使Fe2＋轉化為Fe3＋；

D.減壓蒸發的優點是降低蒸發溫度，防止產物分解；

(2) Na2CO3水解顯堿性；

(3)工業廢鐵屑中一部分已經生銹生成了Fe2O3，溶于酸有生成Fe3＋；

(4)調節pH促使Fe3＋部分水解生成Fe2(OH)n(SO4)(3－n/2)；

(5)A.a為燒瓶，b為冷凝管，c接自來水龍頭；

B.毛細管的作用和沸石相似，防止暴沸；

C.越往上溫度越低，要達到相同的溫度，收集到的氣體的沸點升高；

D.實驗結束，不要先關閉冷凝管，反應容器中還有氣體產生，待冷卻后關閉。

(1)A、粉碎的目的是增大反應物接觸面積，提高酸浸反應速率，選項A正確；

B.根據所得產品可知，生成硫酸鹽，只能用硫酸，選項B錯誤；

C.Fe2(OH)n(SO4)(3－n/2)中Fe是＋3價，加入氧化劑使Fe2＋轉化為Fe3＋，選項C正確；

D.減壓蒸發的優點是降低蒸發溫度，防止產物分解，選項D正確。

答案選ACD；

(2) Na2CO3水解顯堿性，工業廢鐵屑中含有油污，使用前要用熱的Na2CO3溶液浸泡除去；

(3)工業廢鐵屑中一部分已經生銹生成了Fe2O3，溶于酸有生成Fe3＋，化合反應的離子方程式Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；

(4)調節pH促使Fe3＋部分水解生成Fe2(OH)n(SO4)(3－n/2)，偏大偏小都會影響n的值；

(5)A.a為燒瓶，b為冷凝管，c接自來水龍頭，選項A錯誤；

B.毛細管的作用和沸石相似，防止暴沸，選項B正確；

C.越往上溫度越低，要達到相同的溫度，收集到的氣體的沸點升高，選項C正確；

D.實驗結束，不要先關閉冷凝管，反應容器中還有氣體產生，待冷卻后關閉，選項D錯誤。

答案選BC。