题目内容
【题目】某研究性学习小组欲探究FeSO4·7H2O（绿矾）的主要化学性质和用途。
I．FeSO4·7H2O（绿矾）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：
根据题意回答下列问题：
（1）碳酸钠溶液能除去脂类油污是因为_________________（用必要的文字说明）；
（2）废铁屑中含有少量的Fe2O3，在制备过程中无需除去，理由是___________________（用必要的离子方程式说明）。
II．为测定某补血剂（有效成分为FeSO4·7H2O）中铁元素含量，设计实验流程如下，回答下列问题：
（1）步骤①需要用浓硫酸（质量分数为98.3 %）配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸，所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及____________；
（2）步骤③所表示的一系列操作依次是：
a．过滤
b.洗涤
c．__________
d．冷却
e．称量
f．重复c～e直至固体质量不变
操作f的目的是_________________________________________________________；
（3）假设实验过程中铁元素无损耗，则每片补血剂含铁元素为________g（用含n的代数式表示）。
III．利用下图装置探究绿矾的热稳定性
（1）实验过程中，观察到③中品红溶液退色，据此推测FeSO4分解过程中最有可能被氧化的元素是___________，请写出④中反应的离子方程式：____________________；
（2）②中有白色沉淀生成，小组成员经过理论分析并结合（1）中的表述推测，绿矾分解的产物最有可能是下列各项中的______________（填序号字母）。
a．Fe2O3、SO3、H2O
b．Fe2O3、SO2、SO3、H2O
c．FeO、SO2、SO3、H2O
【答案】碳酸根水解呈碱性，在碱性条件下油脂会水解生成易溶于水的物质而被除去 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，2Fe3++Fe=3Fe2+或 Fe2O3+Fe+ 6H+=3Fe2++3H2O 100mL容量瓶 灼烧（加热） 使氢氧化铁完全分解生成氧化铁 0.07a Fe 2OH-+ SO2= SO32-+H2O 或OH-+ SO2= HSO3- b
【解析】
Ⅰ、废铁屑中含有酯类油污，Na2CO3为强碱弱酸盐，CO32-水解生成HCO3-和OH-，升高促进CO32-水解，碱促进油脂水解，然后过滤洗涤，加入稀硫酸，发生反应II为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，趁热过滤、冷却结晶，过滤洗涤得到FeSO47H2O；
Ⅱ、将补血剂研细，向药片中加入稀硫酸，然后过滤得到沉淀，向滤液中加入双氧水，发生反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，向溶液中加入过量X溶液生成红褐色沉淀，则X为碱，将红褐色沉淀灼烧得到红棕色固体Fe2O3，据此分析解答；
Ⅲ、绿矾中亚铁离子据有还原性；④是尾气处理装置，二氧化硫与NaOH溶液反应；据反应现象可知，绿矾分解生成了二氧化硫、三氧化硫，氧化还原反应中化合价有降必有升，所以有氧化铁生成。
I．（1）碳酸钠溶液能除去酯类油污是因为碳酸根水解呈碱性，在碱性条件下油脂会水解生成易溶于水的物质而被除去。
（2）过滤后得到的滤渣是Fe2O3、Fe的混合物，加入硫酸后会发生反应：Fe2O3混和硫酸反应，生成的Fe3+会和铁反应而除去，所以Fe2O3不用除去，反应离子方程式有：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，2Fe3++Fe=3Fe2+。
II.（1）配制一定物质的量浓度的溶液一定要用到容量瓶，选用100mL容量瓶。
（2）生成的红褐色物质是Fe（OH）3，红棕色物质是Fe2O3，要将Fe（OH）3,转变为Fe2O3需要灼烧或加热，重复c～e直至固体质量不变是为了使氢氧化铁完全分解生成氧化铁。
（3）Fe2O3的质量为ag，含有的铁元素质量为：112/160g=0.7a，所以每片补血剂含铁元素为0.07a g。
III.（1）品红褪色说明有SO2生成，S元素化合价降低，那么铁元素化合价就要升高，所以被氧化的是Fe 元素 ④中是NaOH溶液吸收SO2，反应的离子方程式为：2OH-+ SO2= SO32-+H2O 或OH-+ SO2= HSO3-。
（2）②中有白色沉淀生成则有SO3生成，所以绿矾分解的产物最有可能是Fe2O3、SO2、SO3、H2O，选b。
