聚合硫酸铁[Fe3（OH）y（SO4）2]是高效水处理剂。以废铁屑（主要成分为铁，杂质为C、Si等）及硫酸为原料，制备聚合硫酸铁的工艺流程如图1：
（1）为提高反应Ⅰ的反应速率，可以采取的措施有 升高温度（或增大氢离子浓度，适当的增大硫酸的浓度，将废铁屑研成粉末）升高温度（或增大氢离子浓度，适当的增大硫酸的浓度，将废铁屑研成粉末）（一种即可）。
（2）写出反应Ⅰ中生成FeSO4的离子方程式为 Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑。
（3）已知Fe2（SO4）3溶液脱除空气中H2S并再生的原理如图2所示。
该原理过程可描述为 H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+、4H++4Fe2++O2=2H2O+2Fe3+H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+、4H++4Fe2++O2=2H2O+2Fe3+。
（4）聚合硫酸铁[Fex（OH）y（SO4）z]的组成可通过下列实验测定：
①称取一定质量的聚合硫酸铁溶于稀盐酸中，往所得溶液中滴加BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体11.65g；
②另称取与①等质量的聚合硫酸铁溶于稀硫酸中，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗涤液合并配成250.00mL溶液A；
③准确量取25.00mL溶液A，用0.1000mol•L-1的KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液8.00mL。该步反应为：Fe2++MnO-4+H+=Fe3++Mn2++H2O（未配平）。
通过计算确定该聚合硫酸铁的化学式 Fe4（OH）2（SO4）5Fe4（OH）2（SO4）5（写出计算过程）。
M
n
O
-
4
【考点】制备实验方案的设计；探究物质的组成或测量物质的含量．
【答案】升高温度（或增大氢离子浓度，适当的增大硫酸的浓度，将废铁屑研成粉末）；Fe+2H+=Fe2++H2↑；H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+、4H++4Fe2++O2=2H2O+2Fe3+；Fe4（OH）2（SO4）5
【解答】
【点评】
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发布：2024/7/8 8:0:10组卷：46引用：2难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
