Question

7．实验室里用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾（FeSO₄），其过程如下：下列选项正确的是（　　）

• A． 过程①中，FeS和O₂、H₂SO₄反应的化学方程式是4FeS+3O₂+6H₂SO₄═2Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+4S
• B． 过程②中产生的气体会对大气造成污染，可选用蒸馏水吸收
• C． 过程③中，需要加入的物质名称是稀硫酸
• D． 过程④中的实验操作是蒸发结晶、冷却、过滤、洗涤

Answer 1

分析 烧渣中加入稀硫酸、同时通入氧气，过滤后，得到固体W中含有S、SiO₂，再灼烧后尾气中含有二氧化硫．溶液X含有Fe₂（SO₄）₃及未反应的硫酸，溶液X中加入Fe粉，反应完毕，过滤得到溶液Y为FeSO₄溶液，再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等得到绿矾．溶液X调节pH得到溶液Z，加热促进Fe³⁺的水解得到聚铁胶体，再经过胶体聚沉得到聚铁，通过调节pH可以控制氢氧化铁与硫酸铁的比例关系．以此解答该题．

解答 解：硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等）聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾（FeSO₄•7H₂O），烧渣在硫酸溶液中通入足量氧气，反应后过滤得到固体W和溶液X，溶液X加入铁反应生成硫酸亚铁，蒸发浓缩结晶析出得到绿矾，溶液X中加入试剂调节溶液PH得到溶液Z加热制备聚铁胶体得到聚铁．
A．反应物为FeS、O₂和H₂SO₄，生成物有S，根据质量守恒还应有Fe₂（SO₄）₃和H₂O，反应的化学方程式为4FeS+3O₂+6H₂SO₄=2Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+4S，故A正确；
B．过程②产生的气体为SO₂，为酸性气体，具有还原性，一般用碱溶液吸收，故B错误；
C．溶液X中含有Fe³⁺，要制备绿矾，应加入Fe使之还原为Fe²⁺，加入铁可生成Fe²⁺，并且不引入新的杂质，故C错误；
D．从硫酸亚铁溶液中获得FeSO₄•7H₂O晶体，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作，而不是蒸发结晶、冷却，故D错误．
故选A．

点评 本题考查较为综合，涉及物质含量的测定、制备实验方案的设计等知识，侧重于学生的分析、实验能力的考查，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础，难度不大．