Question

【題目】聚合硫酸鐵又稱聚鐵，化學式為[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，廣泛用于污水處理。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)制備聚鐵和綠礬(FeSO4·7H2O)，過程如下：

（1）驗證固體W焙燒后產生的氣體含有SO2的方法是：

___________________________________________________________________。

（2）實驗室制備、收集干燥的SO2，所需儀器如下。裝置A產生SO2，按氣流方向連接各儀器接口，順序為a→____→____→____→____→f。

裝置A中發生反應的化學方程式為_________________________________________。

裝置D的作用是_____________，裝置E中NaOH溶液的作用是__________________。

（3）制備綠礬時，向溶液X中加入過量__________，充分反應后，經過濾操作得到溶液Y，再經濃縮、結晶等步驟得到綠礬。過濾所需的玻璃儀器有_______________________。

（4）欲測定溶液Y中Fe2+的濃度，需要用容量瓶配制KMnO4標準溶液，定容時視線應_____________________，直到_____________________。用KMnO4標準溶液滴定時應選用________滴定管(填“酸式”或“堿式”)。

（5）溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質量分數。若溶液Z的pH偏小，將導致聚鐵中鐵的質量分數______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】（1）將氣體通入品紅溶液，溶液褪色，加熱恢復原

（2）d-e-c-b ；Cu+2H2SO4(濃)═ CuSO4+SO2↑+2H2O；防止倒吸；吸收多余的二氧化硫

（3）鐵屑；燒杯、漏斗、玻璃棒（4）平視凹液面(或平視刻度線)；凹液面的最低點與刻度線相切；酸式；

（5）偏小

【解析】

試題分析：制備聚鐵和綠礬(FeSO47H2O)流程為：硫酸廠燒渣與硫酸、氧氣反應，得到濾液X和不溶物(S、二氧化硅等)W；濾液X中進入鐵粉生成硫酸亞鐵溶液，硫酸亞鐵溶液通過濃縮蒸發、冷卻結晶得到綠礬；將濾液X通過調節pH獲得溶液Z，在70～80℃條件下得到聚鐵聚鐵，最后得到聚鐵，

（1）檢驗二氧化硫的一般方法是：將氣體通入品紅溶液中，如果品紅褪色，加熱后又恢復紅色，證明有二氧化硫，故答案為：將氣體通入品紅溶液，溶液褪色，加熱恢復原色；

（2）收集二氧化硫應先干燥再收集，二氧化硫的密度比空氣大，要從c口進氣，最后進行尾氣處理，所以按氣流方向連接順序為a→d→e→c→b→f；裝置A中銅與濃硫酸反應的化學方程式為：Cu+2H2SO4(濃)═CuSO4+SO2↑+2H2O，裝置D是安全瓶，可以防止倒吸，裝置E中NaOH溶液可以吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣，故答案為：d；e；c；b；Cu+2H2SO4(濃)═CuSO4+SO2↑+2H2O；防止倒吸；吸收多余的二氧化硫；

（3）因為在燒渣中加入了硫酸和足量氧氣，故溶液Y中含有Fe3+，故應先加入過量的鐵粉，然后過濾，過濾操作使用的儀器有：燒杯、玻璃棒、漏斗，故答案為：鐵屑；燒杯、玻璃棒、漏斗；

（4）用容量瓶配制KMnO4標準溶液，定容時視線應平視凹液面(或平視刻度線)；直到凹液面的最低點與刻度線相切； KMnO4標準溶液具有強氧化性，腐蝕橡膠管，滴定時需要選擇酸式滴定管，故答案為：平視凹液面(或平視刻度線)；凹液面的最低點與刻度線相切；酸式；

（5）聚鐵的化學式為Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n，若溶液Z的pH偏小，則聚鐵中生成的氫氧根的含量減少，據此計算的鐵的含量減少，鐵的質量分數偏小，故答案為：偏小。