(15分)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2.700g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)。
(1)ACD (2)4FeS+3O2 + 12H+= 4Fe3++6H2O+4S (3)Fe(或铁) (4)蒸发皿、玻璃棒
(5)C(6)促进Fe3+的水解 (7)31.1%
题目分析:(1)固体W中含有S、SiO2,将其灼烧。其中的S会变为SO2气体,SO2气体有漂白性,能使品红溶液褪色,SO2气体有还原性,能使酸性KMnO4溶液或溴水因发生氧化反应反应而褪色,但是使紫色石蕊试液变为红色。因此选项为A、C、D。(2)过程①中,根据框图中的各种物质及质量守恒定律和电子守恒、电荷守恒可知:FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为4FeS+3O2 + 12H+= 4Fe3++6H2O+4S。(3)由于发生反应得到的物质中含有Fe3+.,而最后要制取绿矾FeSO4,所以过程③中,要加入还原剂Fe粉。(4)过程④中,蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角,还需要的仪器有蒸发皿、玻璃棒。(5)过程⑤调节pH,使溶液的pH增大,应该加入碱,排除A,而若加入CaCO3,会消耗酸,但是引入的杂质离子Ca2+不容易除去,因此可选用下列试剂中的NaOH。选项为C。(6)过程⑥中,将溶液Z加热到70一80℃,目的是促进Fe3+的水解使迅速产生聚铁。(7)n(SO42-)=3.495g÷233g/mol=0.015mol。n(Fe)= n(SO42-)= 0.015mol,所以m(Fe)=0.015mol×56g/mol=0.84g,所以该聚铁样品中铁元素的质量分数为(0.84g÷ 2.700g)×100%=31.1%。2的性质、离子方程式的书写、化学实验基本操作及元素的质量分数的计算的知识。