Question

（16分）聚合硫酸鐵又稱聚鐵，化學式為[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，廣泛用于污水處理。實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO4·7H2O)，過程如下：

(1)驗證固體W焙燒后產生的氣體含有SO2的方法是 ________________。

(2)實驗室制備、收集干燥的SO2，所需儀器如下圖。裝置A產生SO2，按氣流方向連接各儀器接口，順序為a→________→________→________→________→f。裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為___________________。

(3)制備綠礬時，向溶液X中加入過量________，充分反應后， 經過濾操作得到溶液Y，再經濃縮、結晶等步驟得到綠礬。 過濾所需的玻璃儀器有________________。

(4)欲測定溶液Y中Fe2＋的濃度，需要用容量瓶配制KMnO4標準溶液，用KMnO4標準溶液滴定時應選用________滴定管(填“酸式”或“堿式”)。

(5)溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質量分數。若溶液Z的pH偏小，將導致聚鐵中鐵的質量分數________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

 

Answer 1

(1)將氣體通入品紅溶液，溶液褪色，加熱恢復原色（3分）

(2)d→e→c→b （2分） Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O（3分）

(3)鐵屑（1分） 燒杯、漏斗、玻璃棒 （3分）

(4)酸式（2分）

(5)偏�。�2分）

【解析】

試題分析：（1）二氧化硫可使品紅溶液褪色，加熱又恢復紅色，所以用品紅溶液檢驗二氧化硫的存在，具體操作為將氣體通入品紅溶液，溶液褪色，加熱恢復原色；

（2）二氧化硫的密度大于空氣，所以用向上排空氣法收集，則B瓶是二氧化硫的收集裝置，用濃硫酸干燥二氧化硫，所以C瓶是洗氣裝置。則a接d，e接c，b接f；裝置A中發(fā)生的是Cu與濃硫酸在加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫、水，化學方程式為Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；

（3）溶液X主要含有硫酸鐵，綠礬是 FeSO4·7H2O，所以向X中加入過量的鐵粉，與硫酸鐵反應生成Y硫酸亞鐵；硫酸亞鐵溶液經過濃縮、結晶得綠礬晶體，過濾操作需要的儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；

（4）高錳酸鉀的氧化性強，易腐蝕堿式滴定管的膠管，所以選擇酸式滴定管；

（5）由聚鐵的化學式可知，聚鐵是硫酸鐵發(fā)生水解而得到的產物，鐵離子水解生成氫氧化鐵和氫離子，若pH偏小，則氫離子濃度偏大，則不利于水解的進行，生成的氫氧化鐵較少，則聚鐵較少，導致聚鐵中鐵的質量分數偏小。

考點：考查二氧化硫的化學性質、檢驗、收集方法，對流程的分析，實驗的誤差分析，過濾儀器的選擇