Question

【題目】實驗室里用硫酸廠燒渣（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（FeSO47H2O＞，其過程如圖：

（1）過程①中，FeS和O2、H2SO4反應的化學方程式為 ．
（2）過程②中產生的尾氣會對大氣造成污染，可選用下列試劑中的吸收．
a．濃H2SO4 b．蒸餾水 c．NaOH溶液 d．濃硝酸
（3）過程③中，需要加人的物質名稱是 ．
（4）過程④的實驗操作是
（5）過程⑥中，將溶液Z加熱到7080℃，目的是 ．
（6）實驗室為測定所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質量分數，進行下列實驗．①用分析天平稱取 樣品2.700g；②將樣品溶于足量鹽酸后，加人足量的氯化鋇溶液；③過濾、洗滌、干燥，稱量，得 固體質量為3.495g．若該聚鐵主要成分為[Fe（OH）SO4]，則該聚鐵中鐵元素的質量分數為 ．

Answer 1

【答案】
（1）4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2（SO4）3+6H2O+4S
（2）c
（3）Fe（或鐵）
（4）蒸發結晶
（5）促進Fe3+的水解
（6）31.11%
【解析】解：燒渣中加入稀硫酸、同時通入氧氣，過濾后，得到固體W中含有S、SiO2 ， 再灼燒后尾氣中含有二氧化硫，溶液X含有Fe2（SO4）3及未反應的硫酸，溶液X中加入Fe粉，反應完畢，過濾得到溶液Y為FeSO4溶液，再經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌等得到綠礬．溶液X調節pH得到溶液Z，加熱促進Fe3+的水解得到聚鐵膠體，再經過膠體聚沉得到聚鐵，（1）反應物為FeS、O2和H2SO4 ， 生成物有S，根據質量守恒還應有Fe2（SO4）3和H2O，反應的化學方程式為4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2（SO4）3+6H2O+4S，所以答案是：4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2（SO4）3+6H2O+4S；（2）尾氣中含有二氧化硫，需要用NaOH溶液吸收，故選c；（3）溶液X中含有Fe3+ ， 要制備綠礬，應加入Fe使之還原為Fe2+ ， 加入鐵可生成Fe2+ ， 并且不引入新的雜質，所以答案是：Fe（或鐵）；（4）過程④是溶液中得到溶質晶體可以通過蒸發結晶得到，所以答案是：蒸發結晶；（5）過程⑥目的為促進的水解，加熱有利于水解的進行，促進Fe3+的水解，所以答案是：促進Fe3+的水解；（6）過濾、洗滌、干燥，稱量，得固體質量為3.495g，應為BaSO4沉淀， n（BaSO4）= =0.015mol，則n（Fe3+）=n（SO42﹣）=0.015mol， m（Fe）=0.015mol×56g/mol=0.84g，ω（Fe）= ×100%=31.11%，所以答案是：31.11%．