Question

【题目】实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的氧化物，还含有少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O)，聚铁的化学式为[Fe2( OH)n( SO4)3－0.5n]m，制备过程如图所示。下列说法不正确的是

A. 炉渣中FeS与硫酸、氧气反应的离子方程式为4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S↓+6H2O

B. 气体M的成分是SO2，通入双氧水得到硫酸，可循环使用

C. 若调节溶液Z的pH偏小，则将导致聚铁中铁的质量分数偏大

D. 溶液X转化为溶液Y需要加过量铁粉，再过滤

Answer 1

【答案】C

【解析】

A.FeS中铁元素显+2价，硫元素显-2价，都具有较强的还原性，在强酸性溶液中通入O2时都将被O2氧化，其离子方程式为4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S↓+6H2O，A项正确；

B.炉渣中铁的氧化物能溶解在硫酸中，FeS被氧化生成Fe3+、S、H2O，所以固体W的主要成分是S，在空气中焙烧S+O2SO2，故气体M是SO2，SO2具有较强的还原性能被双氧水氧化：SO2+H2O2=H2SO4，硫酸可以循环使用，B项正确；

C. 根据聚铁的组成和聚铁胶体不溶于水的性质，可推测聚铁的性质更多与Fe(OH)3相似，调节溶液pH是为了促进Fe3+水解生成聚铁：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，所以溶液Z的pH偏小，生成的聚铁中含有Fe(OH)3偏少，将导致聚铁中铁的质量分数偏小，C项错误；

D. 炉渣中铁的氧化物溶解在硫酸中生成Fe2+和Fe3+的硫酸盐，Fe2+和FeS中铁元素都将被O2氧化成Fe3+，过滤后溶液X中主要成分是Fe2(SO4)3，为了得到绿矾，必须将Fe2(SO4)3转化为FeSO4（溶液Y），所以在溶液X中要加入过量铁粉，Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4，再过滤即可，D项正确；答案选C。