题目内容
铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用．
（一）用铁屑与硫酸反应制备FeSO4
已知4Fe2++O2+4H+= 4Fe3++2H2O。FeSO4在水中的溶解度见图。
（1）首先，将铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。此步骤中，分离出液体的方法通常不用过滤，使用的操作是____________（填写操作名称）。
（2）向处理过的铁屑中加入适量的硫酸，在一定温度下使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO4溶液。此处：硫酸浓度应选择
| A．浓硫酸 | B．10moL/L硫酸 | C．3moL/L硫酸 | D．任意浓度硫酸； |
（3）亚铁盐在空气中易被氧化，但形成复盐可稳定存在。如“摩尔盐”，即硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O]，就是在FeSO4溶液中加入少量稀H2SO4溶液，再加入饱和（NH4）2SO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后所得。过程中稀硫酸的作用是 。
（二）用含有少量Al的废铁屑制备Fe2(SO4)3其操作流程及有关资料如下：
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
| 开始沉淀 | 2．3 | 7．5 | 3．4 |
| 完全沉淀 | 3．2 | 9．7 | 4．4 |
（4）加NaHCO3时，混合液pH值应控制在_______________________。
（5）反应Ⅱ中反应的离子方程式是：___________________。
（6）实际生产中，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X，混合后重新通入反应Ⅱ中，该设计的目的是________，气体X与NO配比的比例是_____________。
（1）倾析
（2）C ; 60℃左右；防止硫酸亚铁晶体析出；＞
（3）抑制Fe2+、NH4+的水解
（4）4．4～7．5
（5）3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
（6）节约Fe(NO3)3、防止NO污染（同理即可）; 3：4
解析试题分析：
（1）首先，将铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。此步骤中，由于Fe屑沉在容器的底部，溶液在上部，所以分离出液体的方法通常不用过滤，使用的操作是倾析法。
（2）在室温下，Fe在浓硫酸中会发生钝化现象。在10moL/L硫酸中容易发生氧化还原反应产生硫酸铁和SO2和水。不能得到硫酸亚铁。所以要用3moL/L硫酸。选项为C。由于FeSO4在60℃左右溶解度最大，所以温度宜控制在60℃左右。为防止硫酸亚铁晶体析出，加热的同时需适当补充水。为了防止在加热的过程中Fe2+被氧化为Fe3+,Fe粉应该稍微过量一些。所以反应中应保持n（Fe）/n（H2SO4）＞1。
（3）在制取摩尔盐如硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O]的过程，就是在FeSO4溶液中加入少量稀H2SO4溶液，再加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后所得。过程中稀硫酸的作用是为了抑制Fe2+、NH4+的水解,防止产物不纯。
（4）含有少量Al的废铁屑硫酸溶解得到硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁。为了除去杂质Al3+、Fe2+．要加NaHCO3时，来调节混合液pH值。Al(OH)3沉淀完全的pH为4．4，而Fe(OH)2开始形成沉淀的pH为应控制在7．5。若把混合液pH值控制在4．4～7．5，就可以使Al(OH)3沉淀完全但Fe元素都留在溶液中。
（5）当向含有FeSO4、Fe2(SO4)3溶液中加入Fe(NO3)3和H2SO4时也就相当于加入了稀硝酸。发生氧化还原反应。在反应Ⅱ中反应的离子方程式是：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O。
（6）由于在室温下会发生反应：2NO+O2=2NO2；3NO2+H2O =2HNO3+NO。叠加得到总方程式为4NO+3O2+2H2O =4HNO3。所以实际生产中，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体O2，混合后重新通入反应Ⅱ中，该设计的目的是节约Fe(NO3)3、防止NO污染。根据上述总方程式可以看出气体O2与NO配比的比例是3:4。
考点：考查铁盐、亚铁盐的实验方案的设计、评价、反应原理、离子方程式的书写等知识。
名校课堂系列答案（14分）某同学探究同周期元素性质递变规律时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见下表，表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系）。
| 实验步骤 | 实验现象 |
| ①将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中；再向溶液中滴加酚酞溶液 | A．浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随之消失，溶液变成红色 |
| ②向新制得的Na2S溶液中滴加新制氯水 | B．有气体产生，溶液变成浅红色 |
| ③将金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 | C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体 |
| ④将镁条投入稀盐酸中 | D．反应较快，产生无色气体 |
| ⑤将铝条投入稀盐酸中 | E． 生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失 |
| ⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 | F．生成淡黄色沉淀 |
（1）实验目的：研究同周期元素性质递变规律。
（2）实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，
AlCl3溶液，NaOH溶液等。
仪器： ， ，烧杯，试管，试管夹，镊子，小刀，玻璃片等。
（3）实验内容：（完成实验步骤对应的实验现象的标号和离子方程式）
| 实验步骤 | 实验现象 | 离子方程式 |
| ① | | （不需填写） |
| ② | | |
| ③ | | |
| ④ | C | （不需填写） |
| ⑤ | D | |
| ⑥ | | |
（14分）FeSO4·7H2O广泛用于医药和工业领域，以下是FeSO4·7H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空：
(1)铁屑与稀硫酸反应前，应用10% Na2CO3溶液浸泡几分钟，操作目的是_____，浸泡后，用____（填操作方法）分离并洗涤铁屑。
(2)操作a为_______________。
(3)最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；
②____________________。
(4) FeSO4·7H2O是某些补血剂的主要成分，实验室要测定某补血剂中铁元素的含量。
I．方案一：可用KMn04溶液进行氧化还原滴定。在配制100mL 1.00 × 10 - 2 mol·L-1的KMnO4溶液时，所用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒，还有___________（填仪器名称）。在配制过程中，下列说法正确的是____________（填序号字母）。
| A．KMnO4溶于水不放热，可以直接在容量瓶中溶解 |
| B．容量瓶洗涤后不需干燥即可直接用于实验 |
| C．定容后摇匀，凹液面低于刻度线，再加水至凹液面最低点与刻度线相平 |
| D．如果定容时加水超过刻度线必须毓配制 |
①步骤④中一系列操作依次是：过滤、洗涤、______、冷却、称量。
②假设实验过程中Fe无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量______g（用含a的代数式表示）。
③若步骤③加入X溶液的量不足，则最后测出每片补血剂含铁元素的质量将______（填“偏大，’．“偏小”或“不变”）。
（15分）硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器，请分析下列实验（固定装置略）并回答问题。
Ⅰ、进行微量实验：如图所示，将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后，a、b、c三个棉球变化如下表。请填写表中的空白：
| 棉球 | 棉球上滴加的试剂 | 实验现象 | 解释和结论 |
| a | | 棉球变白，微热后又恢复红色 | |
| b | 含酚酞的NaOH溶液 | 棉球变为白色 | 离子方程式： |
| c | | 棉球变为白色 | 该气体具有 (选填“氧化性”或“还原性”) |
Ⅱ、硬质玻璃管与其它装置结合完成定性或定量实验。下图是某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究的装置。
实验一：铁矿石中含氧量的测定
（1）按上图组装仪器(夹持仪器均省略)，检查装置的气密性；
（2）将10．0g铁矿石放入硬质玻璃管中；
（3）从左端导气管口处不断地缓缓通入H2， 后，点燃A处酒精灯；
（4）充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
（5）测得反应后装置B增重2.70g，则铁矿石中氧的质量分数为______________________。
实验二：铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤②和⑤中都要用到的玻璃仪器是 __。
(2)下列有关步骤⑥的操作中说法不正确的是_______。
a．滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗
b．锥形瓶需要用待测液润洗
c．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
实验结论：推算铁的氧化物的组成，由实验一、二得出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为