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(FeSO₄·7H₂O)，过程如下：

(1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液不会褪色的是_____（填标号）。

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反应的离子方程式为_________。

(3)过程③中，需加入的物质是__________。

(4)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. 800 g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. 495 g。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）。

(5)如图是将过程②产生的气体SO₂转化为重要的化工原料H₂SO₄的原理示意图，若得到的硫酸浓度仍为49%，则理论上参加反应的SO₂与加入的H₂O的质量比为______。

Answer

B 4 FeS＋3O2＋12 H＋=== 4Fe3＋＋6H2O＋4S Fe（或铁） 30% 8 : 15

【解析】

过程②产生的气体为，具有还原性和漂白性；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；溶液X中含有，要制备绿矾，应加入使之还原为；

（1）过程②产生的气体为，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溶液、溴水褪色，只有紫色石蕊试液不会褪色。

故答案为：B；

（2）反应物为、和，生成物有，根据质量守恒还应有和，反应的离子方程式为，

故答案为：；

（3）溶液X中含有，要制备绿矾，应加入使之还原为，加入铁可生成，并且不引入新的杂质，

故答案为：Fe(或铁)；

（4）过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为3.495g，应为BaSO4沉淀，，则，，该聚铁样品中铁元素的质量分数 ，

故答案为：30%

（5）原硫酸浓度为49%，得到的硫酸浓度仍为49%，所以新生成的硫酸的质量比后加入物质的总质量为49%，总方程式为：，设加入的质量为x g，加入水的质量为y g，需要通入氧气的质量为： g，新生成硫酸的质量为 g，故 ，解得 ，

故答案为：8 : 15。