Question

【题目】制取聚合硫酸铁(PFS)的化学方程式如下

2FeSO4＋H2O2＋(1－n/2)H2SO4=Fe2(OH)n(SO4)(3－n/2)＋(2－n)H2O，

下图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。

回答下列问题

(1)下列操作或描述正确的是________。

A.粉碎的目的是增大反应物接触面积，提高酸浸反应速率

B.酸浸中可以用硫酸、硝酸、盐酸等

C.反应釜中加入氧化剂，使Fe2＋转化为Fe3＋

D.减压蒸发的优点是降低蒸发温度，防止产物分解

(2)废铁屑使用前往往用________浸泡。

(3)废铁屑与酸发生多步反应，完成其中的化合反应的离子方程式______________________。

(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内，目的是______________________。

(5)为了防止产物分解，必须采用减压蒸发，下列操作正确的是________。

A.a为蒸馏烧瓶，b为冷凝管，c接自来水龙头

B.毛细管的作用和沸石相似，防止暴沸

C.随着温度计水银球高度提升，所得的气体的沸点升高

D.实验结束，先关闭冷凝管，再关闭真空泵

Answer 1

【答案】ACD )热的Na2CO3溶液 Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋ 促使Fe3＋部分水解生成Fe2(OH)n(SO4)(3－n/2) BC

【解析】

(1)A、粉碎的目的是增大反应物接触面积，提高酸浸反应速率；

B.生成硫酸盐，只能用硫酸；

C.加入氧化剂使Fe2＋转化为Fe3＋；

D.减压蒸发的优点是降低蒸发温度，防止产物分解；

(2) Na2CO3水解显碱性；

(3)工业废铁屑中一部分已经生锈生成了Fe2O3，溶于酸有生成Fe3＋；

(4)调节pH促使Fe3＋部分水解生成Fe2(OH)n(SO4)(3－n/2)；

(5)A.a为烧瓶，b为冷凝管，c接自来水龙头；

B.毛细管的作用和沸石相似，防止暴沸；

C.越往上温度越低，要达到相同的温度，收集到的气体的沸点升高；

D.实验结束，不要先关闭冷凝管，反应容器中还有气体产生，待冷却后关闭。

(1)A、粉碎的目的是增大反应物接触面积，提高酸浸反应速率，选项A正确；

B.根据所得产品可知，生成硫酸盐，只能用硫酸，选项B错误；

C.Fe2(OH)n(SO4)(3－n/2)中Fe是＋3价，加入氧化剂使Fe2＋转化为Fe3＋，选项C正确；

D.减压蒸发的优点是降低蒸发温度，防止产物分解，选项D正确。

答案选ACD；

(2) Na2CO3水解显碱性，工业废铁屑中含有油污，使用前要用热的Na2CO3溶液浸泡除去；

(3)工业废铁屑中一部分已经生锈生成了Fe2O3，溶于酸有生成Fe3＋，化合反应的离子方程式Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；

(4)调节pH促使Fe3＋部分水解生成Fe2(OH)n(SO4)(3－n/2)，偏大偏小都会影响n的值；

(5)A.a为烧瓶，b为冷凝管，c接自来水龙头，选项A错误；

B.毛细管的作用和沸石相似，防止暴沸，选项B正确；

C.越往上温度越低，要达到相同的温度，收集到的气体的沸点升高，选项C正确；

D.实验结束，不要先关闭冷凝管，反应容器中还有气体产生，待冷却后关闭，选项D错误。

答案选BC。