Question

【题目】某兴趣小组利用硫酸厂的烧渣（主要成分为：铁的氧化物、少量FeS及SiO2），在实验室制备碱式硫酸铁[化学式为Fex(OH)y(SO4)z·nH2O]，主要流程如下：

（1）焙烧时产生的二氧化硫可用石灰乳吸收，发生反应的化学方程式为 ，该步骤中用石灰乳而不用澄清石灰水的原因是 。

（2）酸溶时加入的试剂a是 （填化学式），酸溶时发生反应的属于 反应（填基本反应类型）。过滤后获得的滤渣的主要成分是 。

（3）反应l中加双氧水的目的是为了将溶液中的Fe2+氧化为 （填离子符号）。双氧水作为该反应氧化剂的优点是 。

（4）流程中获得碱式硫酸铁[化学式为Fex(OH)y(SO4)z·nH2O]前省略的操作是 ﹑冷却结晶﹑ 和低温烘干。

（5）为确定碱式硫酸铁的化学式，进行了如下实验：

①称取1.692 g碱式硫酸铁样品溶于足量的稀盐酸中并充分混合；

②向①所得的混合物中加入足量的BaCl2溶液，充分反应后，经过滤、洗涤、干燥、称重，得沉淀2.330 g。

③若向步骤②的滤液中加入过量的NaOH溶液，充分反应后，再将沉淀过滤、洗涤、灼烧、称重，得固体0.640g。则碱式硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z·nH2O]样品中的y∶z的值为

Answer 1

【答案】（1）SO2 +Ca（OH）2== CaSO3+ H2O；因为石灰水中的氢氧化钙是一种微溶物（2）硫酸；复分解反应；SiO2（3）Fe3+；操作简单，不溶于引入其他的杂质（4）溶解；洗涤（5）2:5．

【解析】

试题分析：焙烧时产生的二氧化硫可用石灰乳吸收，发生反应的化学方程式为SO2 +Ca（OH）2== CaSO3+ H2O，该步骤中用石灰乳而不用澄清石灰水的原因是因为石灰水中的氢氧化钙是一种微溶物。酸溶时加入的试剂a是硫酸，酸溶时发生反应的属于酸和金属氧化物的反应，属于复分解反应。过滤后获得的滤渣的主要成分是不能反应也不溶于中的二氧化硅。反应l中加双氧水的目的是为了将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+。双氧水作为该反应氧化剂的优点是操作简单，不溶于引入其他的杂质。流程中获得碱式硫酸铁[化学式为Fex(OH)y(SO4)z·nH2O]前省略的操作是溶解﹑冷却结晶﹑洗涤和低温烘干。样品中含有的SO42-的物质的量是：n(SO42-)=2.3300 g÷233g/mol=0.01mol，向向步骤②的滤液中加过量的NaOH溶液，过滤、洗涤、灼烧、称重，得固体质量为0.6400 g。该固体为Fe2O3，Fe2O3的物质的量= 0.6400 g÷160g/mol=0.004mol，则Fe3+离子的物质的量=0.008mol，由于任何化合物阳离子带的正电荷总数与阴离子带的负电荷总数相等。所以OH-的物质的量=3×Fe3+的物质的量-2× SO42-的物质的量=3×0.008mol-2×0.01mol=0.004mol。则该碱式硫酸铁样品中的(OH－): (SO42-)的个数比= 0.004mol：0.01mol=2：5。