绿矾（FeSO4•7H2O）是自然界存在的一种矿石，翠绿如宝石，很早就引起人们的重视。据古籍记载，焙烧绿矾能制备铁红（主要成分是Fe2O3）。绿矾焙烧也是一种生产硫酸的古老方法。某研究性学习小组用如图所示实验装置对绿矾的焙烧反应进行探究。完成下列填空：
（1）检验绿矾中Fe2+的方法是：取样溶于水，滴入硫氰化钾溶液，观察到无明显现象后加入氯水或氯气氯水或氯气（填写试剂名称），观察到溶液变血红色溶液变血红色。
（2）实验过程中，装置A硬质玻璃管中可观察到的实验现象是晶体由绿色变为红棕色晶体由绿色变为红棕色。
（3）装置C的作用是吸收尾气，防止污染空气吸收尾气，防止污染空气。
（4）①装置B中冷水的作用是SO3与H2O的反应是放热反应，降低温度有利于SO3被水吸收SO3与H2O的反应是放热反应，降低温度有利于SO3被水吸收。
②请你帮助该小组同学设计实验方案证明B装置U型管中的溶液为硫酸溶液：取U型管中溶液少许于试管中，滴入紫色石蕊试液，溶液呈红色，证明含有H+，再滴入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明含有SO42-取U型管中溶液少许于试管中，滴入紫色石蕊试液，溶液呈红色，证明含有H+，再滴入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明含有SO42-。
（5）绿矾的纯度可通过KMnO4滴定法测定。现称取2.850g绿矾样品，配制成250mL溶液，量取25.00mL待测液于锥形瓶中，用硫酸酸化的0.0100mol/L的KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①配制250mL绿矾样品溶液时需要用到的玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒、250mL250mL、胶头滴管。
②判断此实验达到滴定终点的方法是滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内无变化滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内无变化。
③计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为97.544%97.544%。（用小数表示，保留三位小数）
【答案】氯水或氯气；溶液变血红色；晶体由绿色变为红棕色；吸收尾气，防止污染空气；SO3与H2O的反应是放热反应，降低温度有利于SO3被水吸收；取U型管中溶液少许于试管中，滴入紫色石蕊试液，溶液呈红色，证明含有H+，再滴入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明含有SO42-；250mL；滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内无变化；97.544%
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：41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
