题目内容
【题目】Fe2(SO4)3溶液可除去煤中以黄铁矿(FeS2)形式存在的硫元素,反应如下:
______FeS2 + ______Fe2(SO4)3 +______H2O →______FeSO4 + ______H2SO4
(1)试配平反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移方向及数目_____;还原剂是_______,还原产物是_________,被还原的元素是__________。
(2)Fe2(SO4)3溶液呈_____性,用离子方程式解释其原因________。
(3)检验上述反应中Fe2(SO4)3是否消耗完的实验方案:_________________________。
(4)该方法的优点之一是Fe2(SO4)3易再生。向反应后的溶液中通入__________,就能达到使Fe2(SO4)3再生的目的,方便且价廉。
(5)实验室.配制一定量FeSO4溶液时,需加入少量_____和_______其目的是_______。
【答案】 FeS2 FeSO4 铁元素 酸性 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。 取反应后的上层溶液,加入几滴硫氰化钾溶液,若不出现红色,说明硫酸铁消耗完。 空气 铁 硫酸 防止亚铁离子被氧化,硫酸可以抑制亚铁离子的水解
【解析】
(1)反应中中的硫化合价从-1价升高到+6价,铁元素化合价从+3价降低到+2价,根据得失电子守恒和质量守恒分析,得化学方程式为:FeS2 +7Fe2(SO4)3 +8H2O=15FeSO4 + 8H2SO4。其单线桥表示为,还原剂为FeS2,还原产物为FeSO4,被还原的元素为铁元素。
(2)硫酸铁因为铁离子水解使溶液显酸性,水解的离子方程式为:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。
(3)铁离子与硫氰化钾反应显示红色,亚铁离子不反应,所以用硫氰化钾检验硫酸铁是否消耗完。操作方法为:取反应后的上层溶液,加入几滴硫氰化钾溶液,若不出现红色,说明硫酸铁消耗完。
(4)硫酸亚铁具有强还原性,使硫酸亚铁转化为硫酸铁方便且价廉的试剂是空气。
(5)实验室配制一定量的硫酸亚铁,需要加入少量的铁和硫酸,铁可以防止亚铁离子被氧化,硫酸可以抑制亚铁离子的水解。