Question

4．實(shí)驗(yàn)室里用硫酸廠燒渣（主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO₂等）制備聚鐵（堿式硫酸鐵的聚合物）和綠礬（FeSO₄•H₂O），過程如下：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）寫出過程①中FeS和O₂、H₂SO₄反應(yīng)的化學(xué)方程式：4FeS+3O₂+6H₂SO₄=2Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+4S．
（2）將過程②中產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液會(huì)腿色的是ACD．
A．品紅溶液    B．紫色石蕊試液    C．酸性高錳酸鉀溶液    D．溴水
（3）過程③中，需要加入的物質(zhì)是Fe（化學(xué)式）．
（4）過程④中，蒸發(fā)結(jié)晶需要使用酒精燈、三角架、泥三角，還需要的儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒．
（5）過程⑥中，將溶液Z加熱到70～80℃，目的是升高溫度，促進(jìn)鐵離子水解．

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(yīng)后過濾得到固體W和溶液X，溶液X加入鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，蒸發(fā)濃縮結(jié)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）根據(jù)反應(yīng)物和生成物的種類結(jié)合質(zhì)量守恒書寫化學(xué)方程式；
（2）過程②產(chǎn)生的氣體為SO₂，具有還原性和漂白性；
（3）溶液X中含有Fe³⁺，要制備綠礬，應(yīng)加入Fe使之還原為Fe²⁺；
（4）蒸發(fā)結(jié)晶需要使用酒精燈、三角架、蒸發(fā)皿、玻璃棒等儀器；
（5）過程⑤⑥目的為促進(jìn)的水解，加熱有利于水解的進(jìn)行．

解答 解：（1）反應(yīng)物為FeS、O₂和H₂SO₄，生成物有S，根據(jù)質(zhì)量守恒還應(yīng)有Fe₂（SO₄）₃和H₂O，
反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeS+3O₂+6H₂SO₄=2Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+4S，
故答案為：4FeS+3O₂+6H₂SO₄=2Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+4S； 
（2）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、溴水褪色，故答案為：ACD；
（3）溶液X中含有Fe³⁺，要制備綠礬，應(yīng)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(zhì)，
故答案為：Fe；
（4）蒸發(fā)結(jié)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、玻璃棒；                       
（5）過程⑤⑥目的為促進(jìn)的水解，加熱有利于水解的進(jìn)行，促進(jìn)Fe³⁺的水解，
故答案為：升高溫度，促進(jìn)鐵離子水解．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)含量的測(cè)定、制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等知識(shí)，題目難度中等，注意常見化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作方法．