Question

硫酸亞鐵是重要的亞鐵鹽，在農(nóng)業(yè)上用作農(nóng)藥，主要治小麥黑穗病，還可以用作除草劑；在工業(yè)上用于染色、制造藍(lán)黑墨水和木材防腐等。

（1）新制的綠礬（FeSO4·7H2O）是淺綠色的，但在空氣中極易變成黃色或鐵銹色的堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：??????????????????????????????????????????????? 。

（2）已知FeSO4在不同條件下分解得到產(chǎn)物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2；

SO3熔點(diǎn)是16.8℃，沸點(diǎn)是44.8℃。

某研究性學(xué)習(xí)小組擬用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究“在加熱條件下FeSO4的分解產(chǎn)物”。

上述裝置Ⅲ和Ⅳ用來(lái)檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物。試回答下列問(wèn)題：

①Ⅱ裝置燒杯中水的溫度應(yīng)控制在????? （選填“0℃、25℃、50℃”），裝置Ⅱ的作用是??????????? 。

②裝置Ⅲ中的試劑可以是??????? （選填序號(hào)，下同），現(xiàn)象是????????????? ，則證明氣體產(chǎn)物中含有SO2； 裝置Ⅳ中的試劑可以是????????? 。

A. 2 mol/LNa2CO3溶液

B. 品紅溶液

C. 0.5 mol/L BaCl2溶液?

D. 0.5 mol/LBa(NO3)2

E. 0.01 mol/L KMnO4溶液

F. 淀粉碘化鉀溶液

③裝置V中試劑為NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為??????????????????????????? 。

④為了檢驗(yàn)固體產(chǎn)物成分，取反應(yīng)后的固體于試管中，加稀硫酸溶解，將所得溶液分成兩份，進(jìn)行如

下實(shí)驗(yàn)：

操作步驟	預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論
向其中一份溶液中加入??? ?????????? 。	? ?????????????????????????	????? 固體中含有Fe2O3
向另一份溶液中滴加2滴黃色K3[Fe(CN)6]溶液。	???????? 產(chǎn)生藍(lán)色沉淀	??????????????????????????

 

⑤若用22.8 g FeSO4固體做實(shí)驗(yàn)，完全分解后，得到11.2 g固體，其中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=??????????

（精確到0.1%）

 

Answer 1

【答案】

（1）4（FeSO4·7H2O）+ O2= 4Fe(OH)SO4 + 26H2O

（2）① 50℃，防止產(chǎn)生倒吸（或“用作安全瓶”）

② C， 產(chǎn)生白色沉淀， B、E

③ SO2 + 2OHˉ=SO32ˉ+ H2O

④

操作步驟	預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論
KSCN溶液(或硫氰化鉀溶液)?	????? 溶液變成血紅色
		???? 固體中含有FeO

 

⑤ 35.7%

【解析】

試題分析：（1）Fe2+有還原性，容易被空氣中的氧氣氧化為Fe3+. 根據(jù)題意該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4（FeSO4·7H2O）+ O2= 4Fe(OH)SO4 + 26H2O。（2）①反應(yīng)的產(chǎn)物Fe2O3留在試管中，而SO2、SO3則以氣體的形式從試管中出來(lái)，若Ⅱ裝置燒杯中水的在0℃、25℃，SO3就會(huì)變?yōu)楣腆w單質(zhì)，導(dǎo)致裝置中的氣體壓強(qiáng)變小，而引起倒吸現(xiàn)象的反應(yīng)。因此Ⅱ裝置溫度應(yīng)控制在50℃就可以保證SO3的氣態(tài)形式。Ⅱ裝置的作用就是防止產(chǎn)生倒吸（或“用作安全瓶”）。 ②無(wú)論是哪種分解方式都會(huì)產(chǎn)生SO3，SO3溶于水產(chǎn)生硫酸。所以裝置Ⅲ中的試劑可以是C（BaCl2），反應(yīng)的離子方程式為：Ba2++SO42-=BaSO4↓。會(huì)看到產(chǎn)生白色沉淀。若要證明氣體產(chǎn)物中含有SO2，可以利用其漂白性，把氣體通入品紅溶液中，看到品紅溶液褪色；或利用其還原性，把氣體通入到酸性高錳酸鉀溶液�？匆�(jiàn)溶液的紫色褪去。因此裝置Ⅳ中的試劑可以是B、E。③SO2是大氣污染物，在排放到空氣之前要進(jìn)行尾氣處理。因?yàn)樗�的水溶液顯酸性，所以常用堿溶液來(lái)吸收處理，若裝置V中試劑為NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO2 + 2OHˉ =SO32ˉ+ H2O 。④若固體是Fe2O3，加入硫酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Fe2O3+3H2SO4= Fe2 (SO4) 3+3H2O.產(chǎn)生的Fe3+遇到SCN-溶液時(shí)會(huì)發(fā)生顏色變化產(chǎn)生血紅色的Fe(SCN)3. 若向另一份溶液中滴加2滴黃色K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。則證明含有固體中含有FeO。反應(yīng)的離子方程式為FeO+4H+= Fe2++H2O. 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 ↓. Fe3[Fe(CN)6]2是藍(lán)色難溶性的物質(zhì)。⑤n (FeSO4)=22.8 g÷152 g/mol =0.15mol., 假設(shè)所得固體中Fe2O3的質(zhì)量為x,FeO質(zhì)量為y,則x+y=11.2; 2x÷160+ y÷72=0.15解得x=4 ;y-7.2,所以Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(4÷11.2)×100%=35.7%.

考點(diǎn)：考查Fe2+的性質(zhì)、離子方程式的書(shū)寫(xiě)、尾氣的處理、Fe2+ 和Fe3+、SO3和SO2的檢驗(yàn)方法、試劑的選擇與使用及混合物中某成分含量的測(cè)定等知識(shí)。