聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3﹣0.5n]m , 广泛用于污水处理.实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4•7H2O

所属学校:学历教育 科目:高中化学 2024-10-15 08:43:56 高中化学

聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3﹣0.5n]m , 广泛用于污水处理.实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4•7H2O )过程如下:

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(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是______ .

(2)实验室用铜和浓硫酸制备、收集干燥的SO2 , 所需仪器如下.

2

装置A产生SO2 , 按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→______→______→______→______→f,装置A中发生反应的化学方程式为______ .

(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量______ , 充分反应后,经过滤操作得到溶液Y,再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾.

(4)欲测定溶液Y中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制KMnO4标准溶液,用KMnO4标准溶液滴定时应选用______(填“酸式”或“碱式”)滴定管.

(5)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).

【答案】

(1)将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热恢复原色

(2)d;e;c;b;Cu+2H2SO4(浓)═CuSO4+SO2↑+2H2O

(3)铁屑

(4)酸式

(5)偏小

【解析】

解:制备聚铁和绿矾(FeSO4•7H2O)流程为:硫酸厂烧渣与硫酸、氧气反应,得到滤液X和不溶物(S、二氧化硅等)W;滤液X中进入铁粉生成硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液通过浓缩蒸发、冷却结晶得到绿矾;将滤液X通过调节pH获得溶液Z,在70~80℃条件下得到聚铁聚铁,最后得到聚铁,(1)检验二氧化硫的一般方法是:将气体通入品红溶液中,如果品红褪色,加热后又恢复红色,证明有二氧化硫,所以答案是:将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热恢复原色;(2)收集二氧化硫应先干燥再收集,二氧化硫的密度比空气大,要从c口进气,最后进行尾气处理,所以按气流方向连接顺序为a→d→e→c→b→f;

装置A中铜与浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)═CuSO4+SO2↑+2H2O,

所以答案是:d;e;c;b;Cu+2H2SO4(浓)═CuSO4+SO2↑+2H2O;(3)因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气,故溶液Y中含有Fe3+ , 所以应先加入过量的铁粉,

所以答案是:铁屑;(4)KMnO4标准溶液具有强氧化性,腐蚀橡胶管,滴定时需要选择酸式滴定管,

所以答案是:酸式;(5)聚铁的化学式为Fe2(OH)n(SO4)3﹣0.5n , 若溶液Z的pH偏小,则聚铁中生成的氢氧根的含量减少,据此计算的铁的含量减少,铁的质量分数偏小,

所以答案是:偏小.

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