Question

【题目】铁及其化合物在日常生活中有广泛应用。

(1)写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式：__________________。

(2)绿矾(FeSO4·7H2O)是补血剂的原料，易变质。检验绿矾是否变质的试剂是________。设计实验检验绿矾是否完全变质：________________。

(3)(I)利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下：

①干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3·nH2O在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为_____________________。

②取干燥后的FeCO3样品12.49 g，焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中杂质FeOOH的质量为________g。(FeOOH也能被C还原得到Fe)

(II)用下列方法可制得Fe(OH)2白色沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。

②除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。

③生成白色沉淀Fe(OH)2的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_________________。

Answer 1

【答案】4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 KSCN溶液 取绿矾溶于水形成溶液，然后加入酸性KMnO4溶液，若紫色不褪色，说明绿矾完全变质 4FeCO3·nH2O＋O2=4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O 0.89 稀硫酸、铁屑 煮沸 避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2被氧化为Fe(OH)3

【解析】

(1)Fe(OH)2与O2、H2O反应，生成Fe(OH)3。

(2)若绿矾变质，则Fe2+转化为Fe3+，利用KSCN可检验Fe3+。检验绿矾完全变质，则需检验Fe2+不存在。

(3)(I)①FeCO3·nH2O在空气中被氧化为FeOOH，该反应为4FeCO3·nH2O＋O2=4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O。

② n(Fe)=，设FeOOH的物质的量为x

则有89x+116(0.11-x)=12.49，x=0.01mol，从而得出FeOOH的质量。

(II)①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，需防止Fe2+的水解和氧化，所以需加入抑制水解和防止被氧化剂的试剂。

②除去蒸馏水中溶解的O2常采用煮沸的方法。

③生成白色沉淀Fe(OH)2的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由在整个操作过程中不引入O2，避免Fe(OH)2沉淀被氧化。

(1)Fe(OH)2与O2、H2O反应，生成Fe(OH)3，反应的方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。答案为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；

(2)若绿矾变质，则Fe2+转化为Fe3+，利用KSCN可检验Fe3+。检验绿矾完全变质，则需检验Fe2+不存在，可加入酸性KMnO4溶液。答案为：KSCN溶液；取绿矾溶于水形成溶液，然后加入酸性KMnO4溶液，若紫色不褪色，说明绿矾完全变质；

(3)(I)①FeCO3·nH2O在空气中被氧化为FeOOH，该反应为4FeCO3·nH2O＋O2=4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O。答案为：4FeCO3·nH2O＋O2=4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O；

② n(Fe)=，设FeOOH的物质的量为x

则有89x+116(0.11-x)=12.49，x=0.01mol，从而得出FeOOH的质量为0.01mol×89g/mol=0.89g。答案为：0.89；

(II)①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，需防止Fe2+的水解和氧化，所以需加入抑制水解的试剂稀硫酸、防止被氧化剂的试剂铁屑。答案为：稀硫酸、铁屑；

②除去蒸馏水中溶解的O2常采用煮沸的方法。答案为：煮沸；

③生成白色沉淀Fe(OH)2的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由在整个操作过程中不引入O2，避免Fe(OH)2沉淀被氧化。答案为：避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2被氧化为Fe(OH)3。