Question

【題目】工業上用廢棄固體(含有Cu2S、Al2O3、Fe2O3、SiO2等)制取粗銅、綠礬(FeSO4·7H2O)和明礬[KAl(SO4)2·12H2O],操作流程如下：

(1)氣體a是_________(寫化學式，下同)，試劑X是_________(已知X是一種鹽),固體C是_________。

(2)明礬可以凈水，明礬凈水的原理是____________________________________(用離子方程式表示)。

(3)利用反應2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O可制備CuSO4,若將該反應設計成原電池，該電池的正極反應式為_______________________。

(4)取少量產品綠礬,加水溶解后再滴入幾滴KSCN溶液，若產品綠礬中不含有Fe3+，觀察到的現象為_________；若在產品綠礬的水溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液，觀察到的現象為__________________,原因是____________________________ (用離子方程式表示)。

(5)已知綠礬受熱分解的化學方程式為2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O。稱取3.5g產品綠礬，加熱分解至恒重后(雜質受熱不分解)，將反應所得的氣體緩緩通入盛有足量蒸餾水的錐形瓶中，再用0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定，滴定到終點時消耗酸性KMnO4溶液的體積為25.00mL,則產品綠礬的純度為__________ (保留三位有效數字)。

Answer 1

【答案】 SO2 KHSO4 H2SiO3 Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+ O2+4e-+4H+=-2H2O 溶液不變紅 高錳酸鉀溶液的紫色褪去 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 99.3%

【解析】根據廢棄固體的成分及流程，氣體a為SO2，固體B中含有CuO、Fe2O3，溶液B中含有KAlO2、K2SiO3，試劑X是一種鹽，則為KHSO4，固體C為H2SiO3；加入過量鐵屑后，固體D為Cu、Fe，溶液D為FeSO4；(1)氣體a是SO2，試劑X是KHSO4,固體C是H2SiO3；(2)明礬可以凈水，明礬凈水的原理是Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+；(3)利用反應2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O設計成原電池，正極氧氣得電子在酸性條件下生成水，電極反應式為O2+4e-+4H+=-2H2O；(4)取少量產品綠礬,加水溶解后再滴入幾滴KSCN溶液，溶液不變紅，則產品綠礬中不含有Fe3+；若在產品綠礬的水溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液，發生反應5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，故高錳酸鉀溶液的紫色褪去；(5)根據反應2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O、5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+，關系為10FeSO4·7H2O ~~5SO2-~~2MnO4-，產品綠礬的純度為。