Question

【題目】實驗室可利用硫酸廠爐渣(主要成分為鐵的氧化物，還含有少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO4·7H2O)，聚鐵的化學式為[Fe2( OH)n( SO4)3－0.5n]m，制備過程如圖所示。下列說法不正確的是

A. 爐渣中FeS與硫酸、氧氣反應的離子方程式為4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S↓+6H2O

B. 氣體M的成分是SO2，通入雙氧水得到硫酸，可循環使用

C. 若調節溶液Z的pH偏小，則將導致聚鐵中鐵的質量分數偏大

D. 溶液X轉化為溶液Y需要加過量鐵粉，再過濾

Answer 1

【答案】C

【解析】

A.FeS中鐵元素顯+2價，硫元素顯-2價，都具有較強的還原性，在強酸性溶液中通入O2時都將被O2氧化，其離子方程式為4FeS+3O2+12H+=4Fe3++4S↓+6H2O，A項正確；

B.爐渣中鐵的氧化物能溶解在硫酸中，FeS被氧化生成Fe3+、S、H2O，所以固體W的主要成分是S，在空氣中焙燒S+O2SO2，故氣體M是SO2，SO2具有較強的還原性能被雙氧水氧化：SO2+H2O2=H2SO4，硫酸可以循環使用，B項正確；

C. 根據聚鐵的組成和聚鐵膠體不溶于水的性質，可推測聚鐵的性質更多與Fe(OH)3相似，調節溶液pH是為了促進Fe3+水解生成聚鐵：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，所以溶液Z的pH偏小，生成的聚鐵中含有Fe(OH)3偏少，將導致聚鐵中鐵的質量分數偏小，C項錯誤；

D. 爐渣中鐵的氧化物溶解在硫酸中生成Fe2+和Fe3+的硫酸鹽，Fe2+和FeS中鐵元素都將被O2氧化成Fe3+，過濾后溶液X中主要成分是Fe2(SO4)3，為了得到綠礬，必須將Fe2(SO4)3轉化為FeSO4（溶液Y），所以在溶液X中要加入過量鐵粉，Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4，再過濾即可，D項正確；答案選C。