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解答题-工业流程题 适中0.65 引用1 组卷108
聚合硫酸铁是一种常用净水剂,其分子式可表示为。以工业废铁屑(含少量、FeS)为原料制取聚合硫酸铁的工艺流程如图1所示。

已知:硫酸亚铁的溶解度如表所示。
T/℃1020304050
S/g20.526.532.940.248.6

回答下列问题:
(1)步骤②将预处理后铁屑转移至三颈烧瓶,加入适量3mol·L溶液,水浴加热至70~75℃,直到不再有气泡产生。装置如图2所示。

盛放3mol·L溶液的仪器名称为___________。装置中用到的热源是磁力加热搅拌器,不宜使用酒精灯,是因为___________
(2)步骤②趁热过滤所得的滤渣的主要成分为___________(填化学式);过滤需要趁热的原因是___________
(3)向步骤②所得滤液中滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,是因为___________(用离子方程式表示)。
(4)向滤液中滴加少量稀硫酸,分批加入,边加边搅拌,直到出现少量气泡。滤液中开始时发生反应的离子方程式为___________。后期出现少量气泡的原因是___________(用化学方程式表示),收集该气体的装置为___________(填标号)。

(5)经上述处理后的溶液先水解后聚合得到红棕色黏稠液体即聚合硫酸铁,则水解产生的化学方程式为___________
2023高三·全国·专题练习
知识点:Fe2+的还原性Fe3+与其他物质氧化性强弱关系仪器使用与实验安全综合实验设计与评价 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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某校学习小组的同学拟用工业废铁屑(主要成分为Fe,还含有少量FeS、Fe3P等)制备FeSO4·7H2O,并探究FeSO4·7H2O高温分解的产物。
I.制备实验步骤如下:
①称取一定量的废铁屑,用热的碳酸钠溶液浸泡,再用蒸馏水洗涤。
②将处理后的废铁屑放入锥形瓶中,加入适量3mol/L的硫酸,连接好装置(如图)后水浴加热至反应完全。

③依据现象停止加热,趁热过滤,向滤液中补加少量硫酸。
④将滤液冷却、结晶、过滤、洗涤。
回答下列问题
(1)步骤①称量5.6g废铁屑时,若砝码与物品的位置放反了,则称得的废铁屑的质量会____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)步骤②中需控制硫酸的用量,使铁粉过量,其目的是_____________
(3)装置C的作用是_____________
(4)步骤④中洗涤时所用的洗涤剂最好是_____________
A.稀硝酸       B.无水乙醇       C.苯
(5)测定产品的纯度:
称取mg产品,放入锥形瓶中,用经煮沸过且冷却的蒸馏水和稀硫酸溶解,然后cmol/L的KMnO4标准溶液滴定,消耗VmLKMnO4标准溶液。
滴定过程中发生反应的离子方程式为________;产品的纯度为_________(列出计算表达式即可)。
Ⅱ.探究FeSO4·7H2O高温分解的产物的实验装置及步骤如下,请完成相关填空:
操作步骤实验现象解释原因
组装好仪器,先充入氮气,再加热管式炉至700℃一段时间试管E中的白色固体变蓝分解得到的产物中含水蒸气
气体产物经过试管B时品红溶液褪色(6)_____________
气体产物经过试管C时试管C中出现白色沉淀(7)C中反应的化学方程式为_____________
将瓷舟中反应后的固体溶于足量稀硫酸,再滴入几滴KSCN溶液(8)_____________(9)_____________
I.以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2),少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:

(1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为___________
(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如下图所示。

已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃
硫去除率=
①不添加CaO的矿粉在低于500°C焙烧时,去除的硫元素主要来源于___________
②700°C焙烧时,添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是______________________
(3)“碱浸”时发生反应的离子方程式为___________
(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3.Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=___________
II.聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
(5)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为___________
(6)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000g,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中与Fe2+反应生成Cr3+和Fe2+),消耗K2Cr2O7溶液22.00mL。计算该样品中铁的质量分数___________(写出计算过程)。

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