Question

实验室利用硫酸厂烧渣（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，过程如下：

（1）将过程②中的产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是______；
A．品红溶液     B．紫色石蕊溶液     C．酸性KMnO₄溶液     D．溴水
（2）过程①中，FeS和O₂、H₂SO₄反应的化学方程式为：______；
（3）过程③中，需加入的物质是______；
（4）过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架，还需要的仪器有______；
（5）过程⑤调节pH可选用下列试剂中的______（填选项序号）；
A．稀硫酸         B．CaCO₃       C．NaOH溶液
（6）过程⑥中，将溶液Z加热到70-80℃，目的是______；
（7）实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验．
①用分析天平称取2.700g样品；
②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；
③过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为3.495g．若该聚铁主要成分为[（Fe（OH）（SO₄）]_n；
则该聚铁样品中铁元素的质量分数为______．（假设杂质中不含铁元素和硫元素）

Answer

（1）过程②产生的气体为SO2，具有还原性和漂白性；
（2）根据反应物和生成物的种类结合质量守恒书写化学方程式；
（3）溶液X中含有Fe3+，要制备绿矾，应加入Fe使之还原为Fe2+；
（4）蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、蒸发皿、玻璃棒等仪器；
（5）过程⑤调节pH应使溶液碱性增强，有利于聚铁的生成；
（6）过程⑤⑥目的为促进的水解，加热有利于水解的进行；
（7）根据n（Fe3+）=n（SO42-）计算．
【解析】
（1）过程②产生的气体为SO2，具有还原性和漂白性，因具有漂白性而使品红褪色，因具有还原性而使具有氧化性的酸性KMnO4溶液、溴水褪色，故答案为：ACD；
（2）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，
故答案为：4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2（SO4）3+6H2O+4S； 
（3）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，
故答案为：Fe（或铁）；
（4）蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、蒸发皿、玻璃棒等仪器，可能还需要泥三角，故答案为：蒸发皿、玻璃棒；                       
（5）过程⑤调节pH应使溶液碱性增强，有利于聚铁的生成，
A．加入硫酸不能使溶液PH增大，故A错误；
B．加入碳酸钙生成微溶的硫酸钙，会引入新的杂质，故B错误；
C．加入NaOH可使溶液碱性增强，生成的聚铁中不引入新的杂质，故C正确．
故答案为：C；
（6）过程⑤⑥目的为促进的水解，加热有利于水解的进行，促进Fe3+的水解，
故答案为：促进Fe3+的水解；                      
（7）过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为3.495g，应为BaSO4沉淀，
n（BaSO4）==0.015mol，
则n（Fe3+）=n（SO42-）=0.015mol，
m（Fe）=0.015mol×56g/mol=0.84g，
ω（Fe）==31.1%，
故答案为：31.1%