Question

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(FeSO₄·7H₂O)，其過程如下：

(1)過程①中，F(xiàn)eS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，需要加入的物質名稱是           
(4)過程④的實驗操作是                  
(5)過程⑥中，將溶液Z加熱到70～80℃，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2.700 g；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3.495 g。若該聚鐵主要成分為[Fe(OH)SO₄]_n，則該聚鐵中鐵元素的質量分數為                  。

Answer 1

（1）4FeS+3O₂+6H₂SO₄=2Fe₂(SO₄)₃+6H₂O+4S（2分）
（2）c（2分）    （3）鐵（2分）
（4）蒸發(fā)（濃縮）、（冷卻）結晶、過濾、洗滌（4分，濃縮、冷卻不寫可以不扣分）
（5）促進Fe³⁺的水解（2分）
（6）31.11%（3分）

試題分析：
（1）根據固體W的成分中存在S，推出FeS和O₂、H₂SO₄發(fā)生氧化還原反應，F(xiàn)eS做還原劑，O₂作氧化劑，產物有Fe₂(SO₄)₃、S、H₂O。
（2）污染物是SO₂，用堿液吸收。
（3）溶液X中的鐵是Fe³⁺，綠礬中的鐵為Fe²⁺，故應加入Fe粉，將Fe³⁺還原為Fe²⁺。
（4）對能形成結晶水合物的鹽溶液不能采取直接蒸干的辦法制取晶體。
（5）升高溫度，促進Fe³⁺的水解。 （6）③得到的沉淀是BaSO₄，n(BaSO₄) ==0.015mol，根據聚鐵主要成分為[Fe(OH)SO₄] _n，推出n(Fe³⁺)=0.015mol，則m(Fe³⁺)=0.84g，鐵元素的質量分數:ω(Fe)=(0.84g/2.700g)×100%=31.11%。