Question

20．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），其過程如下：下列選項不正確的是（　　）

• A． 過程①中，FeS和O₂、H₂SO₄反應的化學方程式是4FeS+3O₂+6H₂SO₄═2Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+4S
• B． 過程②中產生的氣體會對大氣造成污染，可選用氫氧化鈉溶液吸收
• C． 過程③中，需要加入的物質名稱是稀硫酸
• D． 過程④中的實驗操作是蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌

Answer 1

分析 燒渣中加入稀硫酸、同時通入氧氣，過濾后，得到固體W中含有S、SiO₂，再灼燒后尾氣中含有二氧化硫．溶液X含有Fe₂（SO₄）₃及未反應的硫酸，溶液X中加入Fe粉，反應完畢，過濾得到溶液Y為FeSO₄溶液，再經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌等得到綠礬．溶液X調節pH得到溶液Z，加熱促進Fe³⁺的水解得到聚鐵膠體，再經過膠體聚沉得到聚鐵，通過調節pH可以控制氫氧化鐵與硫酸鐵的比例關系．以此解答該題．

解答 解：硫酸廠燒渣（主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO₂等）聚鐵（堿式硫酸鐵的聚合物）和綠礬（FeSO₄•7H₂O），燒渣在硫酸溶液中通入足量氧氣，反應后過濾得到固體W和溶液X，溶液X加入鐵反應生成硫酸亞鐵，蒸發濃縮結晶析出得到綠礬，溶液X中加入試劑調節溶液PH得到溶液Z加熱制備聚鐵膠體得到聚鐵．
A．反應物為FeS、O₂和H₂SO₄，生成物有S，根據質量守恒還應有Fe₂（SO₄）₃和H₂O，反應的化學方程式為4FeS+3O₂+6H₂SO₄=2Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+4S，故A正確；
B．過程②產生的氣體為SO₂，為酸性氣體，具有還原性，一般用堿溶液吸收，故B正確；
C．溶液X中含有Fe³⁺，要制備綠礬，應加入Fe使之還原為Fe²⁺，加入鐵可生成Fe²⁺，并且不引入新的雜質，故C錯誤；
D．從硫酸亞鐵溶液中獲得FeSO₄•7H₂O晶體，需要經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌等操作，故D正確．
故選C．

點評 本題考查較為綜合，涉及物質含量的測定、制備實驗方案的設計等知識，側重于學生的分析、實驗能力的考查，是對學生綜合能力的考查，需要學生具備扎實的基礎，難度不大．