Question

實驗室可利用硫酸廠爐渣（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），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與硫酸和氧氣的反應式為：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、溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質量分數，若其pH偏小，將導致聚鐵中鐵的質量分數偏大
• D、向溶液X中加入過量鐵粉，充分反應后過濾得到溶液Y，再經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾等步驟得到綠礬

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：分析流程可知爐渣加入硫酸溶液同時通入氧氣得到固體W為氧化還原反應生成的硫單質和SiO₂等，溶液X為含有Fe³⁺離子的溶液，調節溶液PH得到溶液Z加熱得到聚鐵，溶液X中加入鐵反應生成硫酸亞鐵溶液Y，蒸發結晶得到硫酸亞鐵晶體
A、爐渣中FeS與硫酸和氧氣反應生成硫單質硫酸鐵和水；
B、固體W灼燒得到氣體為二氧化硫；
C、若溶液Z的PH偏小，則聚鐵中生成的氫氧根的含量減少，使鐵的含量減少；
D、溶液X中加入過量鐵粉，鐵和硫酸鐵溶液反應生成硫酸亞鐵，通過蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾析出得到綠礬；

解答： 解：分析流程可知爐渣加入硫酸溶液同時通入氧氣得到固體W為氧化還原反應生成的硫單質和SiO₂等，溶液X為含有Fe³⁺離子的溶液，調節溶液PH得到溶液Z加熱得到聚鐵，溶液X中加入鐵反應生成硫酸亞鐵溶液Y，蒸發結晶得到硫酸亞鐵晶體
A、爐渣中FeS與硫酸和氧氣反應生成硫單質硫酸鐵和水，反應的離子方程式為4FeS+3O₂+12H⁺═4Fe³⁺+4S↓+6H₂O，故A正確；
B、爐渣加入硫酸溶液同時通入氧氣得到固體W為氧化還原反應生成的硫單質和SiO₂等，固體W灼燒得到氣體為二氧化硫，故B正確；
C、用pH試紙測定方法為：將試紙放在表面皿上，用潔凈的玻璃棒蘸取待測液，點在試紙的中央，然后與標準比色卡對比．氫氧化鐵的含量比硫酸亞鐵高，若溶液Z的PH偏小，則聚鐵中生成的氫氧根的含量減少，使鐵的含量減少，故C錯誤；
D、溶液X中加入過量鐵粉，鐵和硫酸鐵溶液反應生成硫酸亞鐵，通過蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾析出得到綠礬，符合晶體析出步驟，故D正確；
故選C．

點評：本題考查了物質分離和提純的流程分析和方法判斷，注意試劑選擇和反應過程分析，掌握物質性質和實驗過程是關鍵，題目難度中等．