题目内容
硫酸亚铁是重要的亚铁盐，在农业上用作农药，主要治小麦黑穗病，还可以用作除草剂；在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。
（1）新制的绿矾（FeSO4·7H2O）是浅绿色的，但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]，写出该反应的化学方程式： 。
（2）已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2；
SO3熔点是16.8℃，沸点是44.8℃。
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”。
上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物。试回答下列问题：
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在 （选填“0℃、25℃、50℃”），装置Ⅱ的作用是 。
②装置Ⅲ中的试剂可以是 （选填序号，下同），现象是 ，则证明气体产物中含有SO2； 装置Ⅳ中的试剂可以是 。
| A．2 mol/LNa2CO3溶液 |
| B．品红溶液 |
| C．0.5 mol/LBaCl2溶液 |
| D．0.5 mol/LBa(NO3)2 |
F. 淀粉碘化钾溶液
③装置V中试剂为NaOH溶液，发生反应的离子方程式为 。
④为了检验固体产物成分，取反应后的固体于试管中，加稀硫酸溶解，将所得溶液分成两份，进行如
下实验：
| 操作步骤 | 预期实验现象 | 预期实验结论 |
| 向其中一份溶液中加入 。 | | 固体中含有Fe2O3 |
| 向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液。 | 产生蓝色沉淀 | |
⑤若用22.8 g FeSO4固体做实验，完全分解后，得到11.2 g固体，其中Fe2O3的质量分数=
（精确到0.1%）
（1）4（FeSO4·7H2O）+ O2= 4Fe(OH)SO4 + 26H2O
（2）①50℃，防止产生倒吸（或“用作安全瓶”）
②C， 产生白色沉淀， B、E
③ SO2 + 2OHˉ=SO32ˉ+ H2O
④操作步骤 预期实验现象 预期实验结论 KSCN溶液(或硫氰化钾溶液) 溶液变成血红色 固体中含有FeO
⑤35.7%
解析试题分析：（1）Fe2+有还原性，容易被空气中的氧气氧化为Fe3+. 根据题意该反应的化学方程式为4（FeSO4·7H2O）+ O2= 4Fe(OH)SO4 + 26H2O。（2）①反应的产物Fe2O3留在试管中，而SO2、SO3则以气体的形式从试管中出来，若Ⅱ装置烧杯中水的在0℃、25℃，SO3就会变为固体单质，导致装置中的气体压强变小，而引起倒吸现象的反应。因此Ⅱ装置温度应控制在50℃就可以保证SO3的气态形式。Ⅱ装置的作用就是防止产生倒吸（或“用作安全瓶”）。 ②无论是哪种分解方式都会产生SO3，SO3溶于水产生硫酸。所以装置Ⅲ中的试剂可以是C（BaCl2），反应的离子方程式为：Ba2++SO42-=BaSO4↓。会看到产生白色沉淀。若要证明气体产物中含有SO2，可以利用其漂白性，把气体通入品红溶液中，看到品红溶液褪色；或利用其还原性，把气体通入到酸性高锰酸钾溶液。看见溶液的紫色褪去。因此装置Ⅳ中的试剂可以是B、E。③SO2是大气污染物，在排放到空气之前要进行尾气处理。因为它的水溶液显酸性，所以常用碱溶液来吸收处理，若装置V中试剂为NaOH溶液，发生反应的离子方程式为SO2 + 2OHˉ =SO32ˉ+ H2O 。④若固体是Fe2O3，加入硫酸时发生反应：Fe2O3+3H2SO4= Fe2 (SO4) 3+3H2O.产生的Fe3+遇到SCN-溶液时会发生颜色变化产生血红色的Fe(SCN)3. 若向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。则证明含有固体中含有FeO。反应的离子方程式为FeO+4H+= Fe2++H2O. 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 ↓. Fe3[Fe(CN)6]2是蓝色难溶性的物质。⑤n (FeSO4)="22.8" g÷152 g/mol ="0.15mol.," 假设所得固体中Fe2O3的质量为x,FeO质量为y,则x+y="11.2;" 2x÷160+ y÷72=0.15解得x="4" ;y-7.2,所以Fe2O3的质量分数为(4÷11.2)×100%=35.7%.
考点：考查Fe2+的性质、离子方程式的书写、尾气的处理、Fe2+和Fe3+、SO3和SO2的检验方法、试剂的选择与使用及混合物中某成分含量的测定等知识。
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小学生10分钟应用题系列答案
某实验小组欲通过以下实验来探究Na2CO3和NaHCO3两种物质的性质。
（1）称取两种固体各2 g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加10 mL 蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，并恢复至室温后，向所得溶液中各滴入2滴酚酞试液。
① 发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得到结论 。
② 同学们在两烧杯中还观察到了其它现象。其中，盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是 （填字母序号）。
A．溶液温度下降 B．溶液温度升高 C．滴入酚酞后呈浅红色 D．滴入酚酞后呈红色
（2）如下面左图所示分别加热A、B固体，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，但一段时间后浑浊又变澄清。请用化学方程式解释澄清石灰水中发生的现象 。
（3）如上图所示，在气密性良好的装置I和II中分别放入试剂，将气球内的固体同时倒入试管中。
两试管中均产生气体， （填“I”或“II”）的反应程度更为剧烈。
② 反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温。下列说法正确的是 。
A．装置I的气球体积较大 B．装置II的气球体积较大
C．生成气体的体积根据盐酸计算 D．生成气体的体积根据固体计算
（4）将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液，探究与0.5 mol·L-1CaCl2溶液反应的情况
| 实验方案 | 预测现象 | 预测依据 | 实际结果 |
| 实验1：向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 | 有白色 沉淀 | Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大，能与CaCl2发生反应。 | 有白色沉淀 |
| 实验2：向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 | 无白色 沉淀 | NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小，不能与CaCl2反应。 | 有白色沉淀出现，同时有少量气泡冒出。 |
请写出上述实验过程中发生的反应的离子方程式：
实验1： ；实验2： 。
某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)。
(1)MgCO3的分解产物为________。
(2)装置C的作用是_____________________________________________________，
处理尾气的方法为_______________________________________________________。
(3)将研究小组分为两组，按如图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)。两组分别用产物进行以下实验：
(已知：Fe2＋与K3[Fe(CN)6]反应产生蓝色沉淀)。
| 步骤 | 操作 | 甲组现象 | 乙组现象 |
| 1 | 取黑色粉末加入稀盐酸 | 溶解，无气泡 | 溶解，有气泡 |
| 2 | 取步骤1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液 | 蓝色沉淀 | 蓝色沉淀 |
| 3 | 取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液 | 变红 | 无现象 |
| 4 | 向步骤3溶液中滴加新制氯水 | 红色褪去 | 先变红，后褪色 |
①乙组得到的黑色粉末是________。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为__________________________________________。
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为_______________________________________，
溶液褪色可能的原因及其验证方法为______________________________________
④从实验安全考虑，题图装置还可采取的改进措施是__________________________
Fe2＋和I－是两种常见的还原性离子。
（1）向FeSO4溶液中滴加氯水，溶液由浅绿色变成黄色，反应的离子方程式为 ；向KI溶液中滴加氯水，溶液由无色变成黄色，反应的离子方程式： 。
（2）请以FeSO4溶液、KI溶液、氯水为试剂验证I－的还原性强于Fe2＋。设计实验方案，补充完成实验步骤、预期现象和结论。其他限选试剂：3 mol·L－1 H2SO4、0.01 mol·L－1 KMnO4、20% KSCN、3%H2O2、淀粉溶液、紫色石蕊溶液。
| 实验步骤 | 预期现象与结论 |
| 步骤1：取2mLFeSO4溶液和2mLKI溶液混合于试管中，再滴加1～2滴氯水。 | ； |
| 步骤2：____________________________________ ____________________________________。 | |
（3）利用（2）提供的试剂证明碘与铁的化合物中铁显＋2价，实验操作和现象是：取少量样品溶于水， 。
铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂：0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L KI溶液、3％H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种；
Ⅱ.所得气体中可能含有_________中的一种或两种。
| | 实验操作 | 预期现象 | 结论 |
| 验证猜想Ⅰ | 步骤①：取少量0.01 mol/L酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液 | | |
| 步骤②：_________ | | 含有Fe3＋ | |
| 验证猜想Ⅱ | 将所得气体通入如下装置 | | 含有两种气体 |
【实验探究】
【问题讨论】
有同学提出，若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和H2O2两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，判断该方法是否正确并进行评价：_________。
