Question

【題目】化工生產中常利用硫酸廠煅燒黃鐵礦石的燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)來制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4·7H2O)，流程如下：

（1）將過程②中產生的氣體通入下列溶液中，溶液會褪色的是________(填選項序號)。

a．品紅溶液 b．紫色石蕊溶液 c．酸性KMnO4溶液 d．溴水

（2）過程①中，FeS和O2、H2SO4反應的離子方程式為______________________

（3）過程③中，需加入的物質是____________；反應的化學方程式為_____________________

如何檢驗溶液Y中存在Fe2+？__________________________________________

（4）在實驗室里，完成過程④的操作是____________(填操作名稱)，需要使用酒精燈、三腳架、坩堝鉗等，還需要的陶瓷儀器有___________________________。

（5）實驗室為測量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質量分數，進行下列實驗：①用分析天平稱取2.700 g樣品；②將樣品溶于足量的鹽酸后，加入過量的氯化鋇溶液；③過濾、洗滌、干燥、稱量，得固體質量為3.495 g。若該聚鐵的主要成分為[Fe(OH)SO4]n，則聚鐵樣品中鐵元素的質量分數為________。(假設雜質中不含鐵元素和硫元素)

Answer 1

【答案】 acd 4FeS+3O2+12H+=4Fe3++6H2O+4S Fe(或鐵） Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4 取少量溶液置于潔凈試管中，滴加琉氰化鉀溶液，無明顯現象，再滴加雙氧水（或新制氯水)，溶液變為血紅色，說明溶液中存在Fe2+ 蒸發濃縮，冷卻結晶 蒸發皿、玻璃棒 31.1 %

【解析】（1）固體中含有S、SiO2，將其灼燒。其中的S會變為SO2氣體，SO2氣體有漂白性，能使品紅溶液褪色，SO2氣體有還原性，能使酸性KMnO4溶液或溴水因發生氧化反應而褪色，但是使紫色石蕊試液變為紅色。因此答案選acd；（2）過程①中，根據框圖中的各種物質及質量守恒定律和電子守恒、電荷守恒可知：FeS和O2、H2SO4反應的離子方程式為4FeS+3O2+12H+=4Fe3++6H2O+4S；（3）由于發生反應得到的物質中含有Fe3+.，而最后要制取綠礬FeSO4，所以過程③中，要加入還原劑Fe粉，發生反應的化學方程式為：Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4；檢驗溶液Y中存在Fe2+的方法為：取少量溶液置于潔凈試管中，滴加琉氰化鉀溶液，無明顯現象，再滴加雙氧水（或新制氯水)，溶液變為血紅色，說明溶液中存在Fe2+；（4）在實驗室里，完成過程④由溶液得到綠礬，其操作是蒸發濃縮、冷卻結晶，需要使用酒精燈、三腳架、坩堝鉗等，還需要的陶瓷儀器有，還需要的儀器有蒸發皿、玻璃棒；（5）n(SO42-)==0.015mol，n(Fe)= n(SO42-)= 0.015mol,所以m(Fe)=0.015mol×56g/mol=0.84g，所以該聚鐵樣品中鐵元素的質量分數為 ×100%=31.1%。