Question

17．硫酸廠燒渣（主要成分是Fe₂O₃，其次含少量的SiO₂和FeS）經(jīng)回收處理可制得綠礬（FeSO₄•7H₂O）和一種重要的水處理劑聚鐵膠體[Fe（OH）SO₄]_n，上述生產(chǎn)工藝流程如圖：

請(qǐng)通過(guò)分析回答下列相關(guān)問(wèn)題：
（1）操作Ⅰ的名稱是過(guò)濾．
（2）灼燒產(chǎn)生的尾氣對(duì)大氣有污染，因此工業(yè)生產(chǎn)中必須進(jìn)行回收處理，下列方法可行的是BD．
A．直接用水吸收          B．用氨水吸收
C．用濃硫酸吸收          D．與空氣混合用石灰石粉末懸濁液吸收
（3）操作Ⅲ經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等．
（4）在由溶液X制聚鐵膠體過(guò)程中①調(diào)節(jié)pH及②控制溫度目的是促使Fe³⁺充分水解并形成聚鐵膠體．
（5）檢驗(yàn)溶液X中金屬陽(yáng)離子所加試劑是KSCN溶液，其現(xiàn)象是溶液變?yōu)檠�紅色．
（6）溶液X轉(zhuǎn)化為溶液Y需加入一種常見(jiàn)物質(zhì)是Fe（或鐵粉）．
（7）在反應(yīng)釜中FeS、O₂及稀H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸鐵等物質(zhì)，則反應(yīng)的離子方程式是4FeS+3O₂+12H⁺=4Fe³⁺+4S+6H₂O．

Answer 1

分析 燒渣中加入稀硫酸、同時(shí)通入氧氣，過(guò)濾后，得到固體中含有S、SiO₂，再灼燒后尾氣中含有二氧化硫．溶液X含有Fe₂（SO₄）₃及未反應(yīng)的硫酸，溶液X中加入Fe粉，反應(yīng)完畢，過(guò)濾得到溶液Y為FeSO₄溶液，再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌等得到綠礬．溶液X調(diào)節(jié)pH得到溶液，加熱促進(jìn)Fe³⁺的水解得到聚鐵膠體，再經(jīng)過(guò)膠體聚沉得到聚鐵，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）從流程可知經(jīng)過(guò)操作I得到固體和溶液，分離固液混合物為過(guò)濾，則操作I為過(guò)濾；
故答案為：過(guò)濾；
（2）固體中含有S、SiO₂，再灼燒后尾氣中含有二氧化硫，為酸性氧化物氣體，為吸收充分可選擇氨水或與空氣混合用石灰石粉末懸濁液吸收；
故答案為：B D；
（3）溶液Y為FeSO₄溶液，再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌等得到綠礬；
故答案為：冷卻結(jié)晶，洗滌；
（4）溶液X含有Fe₂（SO₄）₃及未反應(yīng)的硫酸，調(diào)節(jié)pH得到溶液，加熱促進(jìn)Fe³⁺的水解得到聚鐵膠體；
故答案為：促使Fe³⁺充分水解并形成聚鐵膠體；
（5）溶液X中的金屬陽(yáng)離子為鐵離子，用KSCN溶液檢驗(yàn)，若溶液變?yōu)檠�紅色可證明；
故答案為：KSCN溶液；溶液變?yōu)檠�紅色；
（6）溶液X中含有Fe³⁺，要制備綠礬，應(yīng)加入Fe使之還原為Fe²⁺，加入鐵可生成Fe²⁺，并且不引入新的雜質(zhì)；
故答案為：Fe（或鐵粉）；
（7）FeS、O₂及稀H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸鐵，離子方程式為：4FeS+3O₂+12H⁺=4Fe³⁺+4S+6H₂O；
故答案為：4FeS+3O₂+12H⁺=4Fe³⁺+4S+6H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的制備，涉及對(duì)工藝流程的理解、氧化還原反應(yīng)、對(duì)條件的控制選擇與理解等，理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力，題目難度中等．