Question

【題目】實驗室利用硫酸廠燒渣（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(FeSO4·7H2O)，過程如下：

(1)將過程②中產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液不會褪色的是_____（填標(biāo)號）。

A．品紅溶液 B．紫色石蕊溶液 C．酸性KMnO4溶液 D．溴水

(2)過程①中，FeS和O2、H2SO4反應(yīng)的離子方程式為_________。

(3)過程③中，需加入的物質(zhì)是__________。

(4)實驗室為測量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進行下列實驗。①用分析天平稱取2. 800 g樣品；②將樣品溶于足量的鹽酸后，加入過量的氯化鋇溶液；③過濾、洗滌、干燥，稱量，得固體質(zhì)量為3. 495 g。若該聚鐵主要成分為[Fe(OH) (SO4)]n，則該聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________（假設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素）。

(5)如圖是將過程②產(chǎn)生的氣體SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料H2SO4的原理示意圖，若得到的硫酸濃度仍為49%，則理論上參加反應(yīng)的SO2與加入的H2O的質(zhì)量比為______。

Answer 1

【答案】B 4 FeS＋3O2＋12 H＋=== 4Fe3＋＋6H2O＋4S Fe（或鐵） 30% 8 : 15

【解析】

過程②產(chǎn)生的氣體為，具有還原性和漂白性；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；溶液X中含有，要制備綠礬，應(yīng)加入使之還原為；

（1）過程②產(chǎn)生的氣體為，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溶液、溴水褪色，只有紫色石蕊試液不會褪色。

故答案為：B；

（2）反應(yīng)物為、和，生成物有，根據(jù)質(zhì)量守恒還應(yīng)有和，反應(yīng)的離子方程式為，

故答案為：；

（3）溶液X中含有，要制備綠礬，應(yīng)加入使之還原為，加入鐵可生成，并且不引入新的雜質(zhì)，

故答案為：Fe(或鐵)；

（4）過濾、洗滌、干燥，稱量，得固體質(zhì)量為3.495g，應(yīng)為BaSO4沉淀，，則，，該聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ，

故答案為：30%

（5）原硫酸濃度為49%，得到的硫酸濃度仍為49%，所以新生成的硫酸的質(zhì)量比后加入物質(zhì)的總質(zhì)量為49%，總方程式為：，設(shè)加入的質(zhì)量為x g，加入水的質(zhì)量為y g，需要通入氧氣的質(zhì)量為： g，新生成硫酸的質(zhì)量為 g，故 ，解得 ，

故答案為：8 : 15。