Question

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(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下：

(1)将过程②中的产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是          ；

A．品红溶液      B．紫色石蕊溶液    C．酸性KMnO4溶液    D．溴水

(2)过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为：                            ；

(3)过程③中，需加入的物质是                   ；

(4)过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角，还需要的仪器有

                                       ；

(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的         (填选项序号)；

A．稀硫酸    B．CaCO3    C．NaOH溶液

   (6)过程⑥中，将溶液Z加热到70一80℃，目的是                            ；

   (7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。①用分析天平称取2.800g样品；②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；③过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为3.495g。若该聚铁主要成分为[(Fe(OH)(SO4)]n，则该聚铁样品中铁元素的质量分数为           。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)。

Answer 1

【知识点】元素化合物、氧化还原反应、离子方程式书写、基本实验操作及相关计算

【答案解析】（1）ACD(2分) （2）4FeS + 3O2 + 12H+ =  4Fe3+  + 6H2O + 4S (3分)

 （3）Fe(或铁)(2分)  （4）蒸发皿、玻璃棒(2分)    （5）C (2分)

（6）促进Fe3+的水解(2分)                （7）30%(2分)

解析：

（1）过程②中会产生二氧化硫气体，具有漂白性，能使品红溶液褪色；具有还原性，能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色；也能与溴水发生SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，使溴水褪色。

（2）通过流程图分析，过程①中，FeS和O2、H2SO4反应生成了S单质和硫酸铁，离子方程式是：4FeS + 3O2 + 12H+ =  4Fe3+  + 6H2O + 4S（根据得失电子守恒配平）

（3）绿矾是(FeSO4·7H2O)，过程③就是将三价铁还原成二价铁的过程，所以加入铁；

（4）蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角、蒸发皿、玻璃棒；

（5）聚铁是碱式硫酸铁的聚合物，所以调节PH要用到碱，故选C；

（6）水解吸热，所以加热促进三价铁的水解；

（7）沉淀是硫酸钡，根据关系式：nFe——[(Fe(OH)(SO4)]n——n SO42-——nBaSO4

                               56n                                233n

                               0.84g                              3.495g

铁元素的质量分数:0.84g÷2.8g×100%=30%

【思路点拨】本题主要考查铁的转化及离子水解、二氧化硫的性质、氧化还原反应规律，基本实验操作如过滤、蒸发、蒸馏、萃取等平时要多积累；通过关系式进行计算也是综合题中的考试热点，培养学生综合解决问题的能力。难度中等。