Question

1．實驗室用硫酸廠燒渣（主要成分為Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂等）制備聚鐵（堿式硫酸鐵的聚合物）和綠礬（FeSO₄•7H₂O），過程如下：

（1）將過程②中產(chǎn)生的氣體持續(xù)通入下列溶液中，溶液不會褪成無色的是BD（填編號）；
A．品紅溶液      B．紫色石蕊溶液     C．酸性KMnO₄溶液     D．FeCl₃溶液
（2）在①中已知FeS中鐵元素生成Fe³⁺，寫出FeS、O₂、H₂SO₄反應的離子方程式4FeS+3O₂+12H⁺=4Fe³⁺+6H₂O+4S；
（3）在③中，需加入的物質是Fe（或鐵）；
（4）在④中，蒸發(fā)濃縮需要的硅酸鹽儀器除酒精燈、石棉網(wǎng)外，還有蒸發(fā)皿（或燒杯）、玻璃棒；
（5）在①中，將燒渣粉碎目的合理的是增大與硫酸的接觸面積，提高反應①的反應速率；
（6）為提高聚鐵的產(chǎn)率，⑥操作應嚴格控制溫度，則⑥操作應為水浴加熱．

Answer 1

分析 硫酸廠燒渣（主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO₂等）聚鐵（堿式硫酸鐵的聚合物）和綠礬（FeSO₄•7H₂O），燒渣在硫酸溶液中通入足量氧氣，反應后過濾得到固體W和溶液X，溶液X加入鐵反應生成硫酸亞鐵，蒸發(fā)濃縮結晶析出得到綠礬，溶液X中加入試劑調(diào)節(jié)溶液PH得到溶液Z加熱制備聚鐵膠體得到聚鐵，
（1）過程②產(chǎn)生的氣體為SO₂，具有還原性和漂白性；
（2）根據(jù)反應物和生成物的種類結合質量守恒書寫化學方程式；
（3）溶液X中含有Fe³⁺，要制備綠礬，應加入Fe使之還原為Fe²⁺；
（4）蒸發(fā)結晶需要使用酒精燈、三角架、蒸發(fā)皿、玻璃棒等儀器；
（5）將燒渣粉碎目的是增大固體接觸面積，增大反應速率；
（6）在⑥中，將溶液Z控制到70～80℃的目的為促進的水解，加熱有利于水解的進行，溫度低于100°C應水浴加熱．

解答 解：硫酸廠燒渣（主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO₂等）聚鐵（堿式硫酸鐵的聚合物）和綠礬（FeSO₄•7H₂O），燒渣在硫酸溶液中通入足量氧氣，反應后過濾得到固體W和溶液X，溶液X加入鐵反應生成硫酸亞鐵，蒸發(fā)濃縮結晶析出得到綠礬，溶液X中加入試劑調(diào)節(jié)溶液PH得到溶液Z加熱制備聚鐵膠體得到聚鐵，
（1）過程②產(chǎn)生的氣體為SO₂，具有還原性和漂白性，因具有漂白性而使品紅褪色，因具有還原性而使具有氧化性的酸性KMnO₄溶液褪色，紫色石蕊試液不會褪色．氯化鐵和二氧化硫反應得到氯化亞鐵溶液是淺綠色，
 故答案為：BD；
（2）反應物為FeS、O₂和H₂SO₄，生成物有S，根據(jù)質量守恒還應有Fe₂（SO₄）₃和H₂O，
反應的離子方程式為4FeS+3O₂+12H⁺=4Fe³⁺+6H₂O+4S，
故答案為：4FeS+3O₂+12H⁺=4Fe³⁺+6H₂O+4S；
（3）溶液X中含有Fe³⁺，要制備綠礬，應加入Fe使之還原為Fe²⁺，加入鐵可生成Fe²⁺，并且不引入新的雜質，
故答案為：Fe（或鐵）；
（4）蒸發(fā)結晶需要使用酒精燈、三角架、蒸發(fā)皿、玻璃棒等儀器，可能還需要泥三角，
故答案為：蒸發(fā)皿（或燒杯）、玻璃棒；
（5）在①中，將燒渣粉碎目的合理的是增大與硫酸的接觸面積，提高反應①的反應速率，
故答案為：增大與硫酸的接觸面積，提高反應①的反應速率；
（6）在⑥中，將溶液Z控制到70～80℃的目的為促進的水解，加熱有利于水解的進行，促進Fe³⁺的水解，溫度低于100°C，需要水浴加熱，
故答案為：水浴加熱．

點評 本題考查較為綜合，涉及物質含量的測定、制備實驗方案的設計等知識，題目難度中等，注意常見化學實驗操作方法．