Question

硫酸亚铁是比较重要的亚铁盐，在农业上用作农药，主治小麦黑穗病，在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐、除草剂等．
（1）实验室条件下用铁粉和稀硫酸制取少量硫酸亚铁溶液，为防止其变质，应在该溶液中应加入适量______．
（2）新制的绿矾晶体是浅绿色的，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：______．
（3）已知FeSO₄在不同条件下分解得到的产物不同，可能是FeO和SO₃，也可能是Fe₂O₃、SO₃和SO₂．某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO₄分解的气体产物．已知SO₃的熔点是16.8°C，沸点是44.8°C．
①装置II的试管中不装任何试剂，其作用是______，试管浸泡在50℃的热水浴中，目的是______．
②装置III和装置IV的作用是探究本实验气体产物成分．请完成实验设计，填写检验试剂、预期现象与结论．
限选试剂：3mol．L^-1．H₂S0₄、6mol．L^-l NaOH、0.5mol．L ^-1 BaCl₂、O.5mol．L^-1Ba（NO₃）₂、0.01mol．L^-1 酸性 KMnO₄ 溶液、0.0l mol．L^-1 溴水．

检验试剂	预期现象与结论
装置III的试管中加入足量______．	产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有SO3．
装置IV的试管中加入足量______．	______ ______．

③装置V的作用是防止尾气污染环境，烧杯中应加入的试剂是______．
④如何检验装置Ⅰ中固体完全分解后生成固体产物有无FeO？写出步骤、现象及结论：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）亚铁离子易被氧化为铁离子，也容易水解；
（2）亚铁离子易被氧化具有还原性；
（3）①安全瓶的作用是可以防止倒吸；当温度高于44.8°C时三氧化硫为气体状态；
②FeSO₄分解的气体产物可能为三氧化硫也可能为氨氧化硫和二氧化硫的混合物，三氧化硫遇到钡离子生成白色沉淀，二氧化硫能使高锰酸钾或溴水褪色；
③氯气的尾气处理用烧碱溶液；
④亚铁离子具有还原性，能使高锰酸钾褪色．
解答：解：（1）为防止亚铁离子被氧化为铁离子，可以加入金属铁，为防止亚铁离子水解，可以加入硫酸，故答案为：铁；硫酸；
（2）亚铁离子具有还原性，易被氧气氧化，反应方程式为：4FeSO₄?7H₂O+O₂=4Fe（OH）SO₄+5H₂O，故答案为：4FeSO₄?7H₂O+O₂=4Fe（OH）SO₄+5H₂O；
（3）①产生的气体极易和溶液反应时，会产生倒吸，所以装置II的试管能防止溶液倒吸入装置Ⅰ中（或安全瓶）；SO₃的沸点是44.8°C，当温度高于44.8°C时三氧化硫为气体状态，把试管浸泡在50℃的热水浴中能防止SO₃液化或凝固，故答案为：防止溶液倒吸入装置Ⅰ中（或安全瓶）；防止SO₃液化或凝固．
②FeSO₄分解的气体产物可能为三氧化硫也可能为氨氧化硫和二氧化硫的混合物，三氧化硫遇到钡离子生成白色沉淀，二氧化硫能使高锰酸钾或溴水褪色；故答案为：

0.5 mol．L -1 BaCl2
0.01 mol．L-1 酸性 KMnO4 溶液（或0.0l mol．L-1 溴水）	若溶液紫色（或橙色）褪去，证明气体产物中含有SO2，若溶液紫色（或橙色）无明显变化，证明气体产物中不含SO2

③氯气的尾气处理用烧碱溶液，故答案为：NaOH溶液；
④FeO中的铁为+2价，可以用盐酸将氧化物溶解，得到的亚铁离子能使高锰酸钾褪色，故答案为：取少量分解后剩余固体于试管中，往试管中加入足量稀盐酸，充分反应后，滴入酸性KMnO₄溶液，若酸性KMnO₄溶液褪色，说明生成的固体产物含有FeO．
点评：本题主要考查了学生亚铁离子和三价铁离子之间的相互转化，题目综合性较强，难度较大．