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 .(2)向处理过的铁屑中加入适量的硫酸.在一� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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；

温度宜控制在______；加热的同时需适当补充水，原因是。反应中应保持n（Fe）/n（H₂SO₄） 1(填“＜”、“＞”或“=”)。
（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。

练习册系列答案

相关题目

（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

请你帮助该同学整理并完成实验报告。
（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

（4）实验结论：从左向右，同周期元素原子的失电子能力递减，得电子能力递增。

（9分）无水AlCl₃是一种重要的有机合成催化剂，该物质在183℃时升华，遇潮湿空气即产生大量白雾。某中学化学兴趣小组拟利用中学常见仪器设计实验制备无水AlCl₃，实验装置如下图所示。

请回答下列问题：
（1）制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是________。
a．加入MnO₂粉末 b．点燃A中酒精灯 c．加入浓盐酸 d．点燃D处酒精灯
（2）写出A装置中发生反应的离子方程式___________________________________。
（3）装置B中的试剂是__________。该装置存在安全隐患，请指出。
（4）甲同学认为F和G可以用一种仪器替代，且加入一种药品即可达到相同效果。这种药品可以是____。
（5）E中得到少量白色粉末，打开软木塞后可明显观察到锥形瓶中有白雾生成，用化学方程式表示其原因____________________________________________。

（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

II．方案二：将FeSO₄·7H₂O最终转化为Fe₂O₃，测定质量变化，操作流程如下：

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”）。

某些资料认为：NO、NO₂不能与Na₂O₂反应。某小组学生提出质疑，他们从理论上分析过氧化钠和二氧化氮都有氧化性，根据化合价升降原则提出假设：

假设Ⅰ．过氧化钠氧化二氧化氮
假设Ⅱ．二氧化氮氧化过氧化钠
（1）小组甲同学设计实验如下：
①试管A中反应的化学方程式是         。
②待试管B中收集满气体，向试管B中加入适量 Na₂O₂粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将余烬木条迅速伸进试管内，看见木条复燃。甲同学认为假设Ⅱ正确；乙同学认为该装置不能达到实验目的，为达到实验目的，在A、B之间增加一个装置，该装置的作用是        。
③乙同学用改进后装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失；余烬木条未复燃。得出结论：假设Ⅰ正确。NO₂和Na₂O₂反应的方程式是       。
（2）丙同学认为NO易与O₂发生反应，应更易被Na₂O₂氧化。
查阅资料：① 2NO+Na₂O₂＝2NaNO₂
②6NaNO₂+3H₂SO₄＝3Na₂ SO₄+ 2HNO₃+4NO↑+2H₂O；
③酸性条件下，NO或NO₂^–都能与MnO₄^–反应生成NO₃^–和Mn²⁺
丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究NO与Na₂O₂的反应。

①B中观察到的主要现象是          ，F装置的作用是         。
②在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间N₂，目的是        。
③充分反应后，检验D装置中发生反应的实验是        。

绿矾（FeSO₄?7H₂O）是治疗缺铁性贫血的特效药。某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究：

FeSO₄?7H₂O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑（含少量氧化铜、氧化铁等杂质）制备FeSO₄·7H₂O晶体：
①将5%Na₂CO₃溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去
Na₂CO₃溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍。
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50～80℃之间至铁屑耗尽；
③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；
④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干；
⑤将制得的FeSO₄·7H₂O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。
请回答下列问题：
（1）实验步骤①的目的是　　　　　　　　　　　　　。
（2）实验步骤②明显不合理，理由是　　　　　　　　　　　　。
（3）为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质，实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（二）探究绿矾（FeSO₄·7H₂O）热分解的产物
已知SO₃的熔点是16.8°C，沸点是44.8°C，该小组设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：

【实验过程】
①仪器连接后，检查装置A与B气密性；
②取一定量绿矾固体置于A中，通入N₂以驱尽装置内的空气，关闭k，用酒精灯加热硬质玻璃管；
③观察到A 中固体逐渐变红棕色，B中试管收集到无色液体，C中溶液褪色；
④待A中反应完全并冷却至室温后，取少量反应后固体于试管中，加入硫酸溶解，取少量滴入几滴KSCN溶液，溶液变红色；
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl₂溶液，溶液变浑浊。
(4）实验结果分析
结论1：B中收集到的液体是                  ；
结论2：C中溶液褪色，可推知产物中有                   ；
结论3：综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe₂O₃。
【实验反思】
（5）请指出该小组设计的实验装置的明显不足：                           。
（6）分解后的固体中可能含有少量FeO，取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中，选用一种试剂鉴别，该试剂最合适的是          。
a．氯水和KSCN溶液     b．酸性KMnO₄溶液      c．H₂O₂     d．NaOH溶液

教材中给出了Na₂O₂与H₂O反应的化学方程式2Na₂O₂＋2H₂O=4NaOH＋O₂↑。为了探究Na₂O₂与H₂O反应的机理，某学习探究小组在教师指导下设计了如图所示装置进行实验。

实验步骤如下：
①按图示组装仪器，并检查装置气密性为良好后装入药品。
②保持K₁打开、K₂关闭，将注射器中的蒸馏水推入试管中，此时试管中并无气体产生。
③挤压装有酚酞的胶头滴管，使酚酞滴入试管中，试管中溶液显红色。
④挤压装有稀盐酸的胶头滴管，使稀盐酸滴入试管中，红色消失后再滴加2滴。
⑤用双连打气球向A中试管中鼓气，使试管中溶液通过喷头进入B中支管中，发现淀粉－KI溶液变蓝，KMnO₄溶液褪色。
⑥迅速打开K₂、关闭K₁，继续向A中试管中鼓气，待试管中溶液进入C中试管中约三分之一时停止鼓气。然后用热水浴加热C中试管片刻，有气泡冒出，经检验为氧气。
请回答下列问题：
（1）用离子方程式表示淀粉－KI溶液变蓝的原因：_____________________________
________________________________________________________________________。
（2）用离子方程式表示KMnO₄溶液褪色的原因： ______________________________
________________________________________________________________________。
（3）A中用冰盐冷浴和C中用热水浴的作用分别是________、______________________。
（4）Na₂O₂与H₂O反应的机理是____________________（用化学方程式表示）。

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与硫酸反应）。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。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定，以下实验过程不完整，请补充完整。

（1）按上图组装仪器，并______________________________________________；
（2）将8.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
（3）从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂，____________________________，
点燃A处酒精灯；
（4）充分反应后，撤掉酒精灯，________________________________________；
（5）测得反应后装置B增重2.25 g，则铁矿石中氧的百分含量为________。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定，流程如下。

（1）步骤④中煮沸的作用是___________________________________________。
（2）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、250 mL容量瓶、________。
（3）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是________。
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．锥形瓶不需要用待测液润洗
c．滴定过程中可利用淀粉溶液作指示剂
d．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
e．滴定结束后，30 s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
f．滴定结束后，滴定管尖嘴部分有气泡，则测定结果偏大
（4）若滴定过程中消耗0.500 0 mol·L^－1 KI溶液20.00 mL，则铁矿石中铁的百分含量为________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为________。

（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

试题分类