题目内容
绿矾（FeSO4?7H2O）是中学阶段常用的一种还原剂．
（1）久置的绿矾溶液容易被空气氧化变质，简述检验绿矾溶液已经变质的操作和现象：取少量待测液于试管中， ．
（2）绿矾溶液浓度的标定，测定溶液中Fe2+物质的量浓度的方法是：
a．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
b．用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点；
c．重复操作2次，消耗KMnO4溶液体积的体积分别为20.02mL、24.98mL、19.98mL．
（已知滴定时发生反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O）
①判断此滴定实验达到终点的方法是 ．
②计算上述滤液中Fe2+物质的量浓度 （保留四位有效数字）．
（3）探究保存绿矾溶液的有效措施
【反应原理】
Fe2+在空气中易氧化变质，完成并配平下列离子方程式：
Fe2++ O2+ = Fe（OH）3↓+ Fe3+
【操作与现象】取4支试管，如图进行实验，请在相应位置上写出试管①的现象．
【分析与结论】设计试管①的作用是 ；为了有效保存FeSO4溶液，你认为最佳方案为 ．
（1）久置的绿矾溶液容易被空气氧化变质，简述检验绿矾溶液已经变质的操作和现象：取少量待测液于试管中，
（2）绿矾溶液浓度的标定，测定溶液中Fe2+物质的量浓度的方法是：
a．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
b．用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点；
c．重复操作2次，消耗KMnO4溶液体积的体积分别为20.02mL、24.98mL、19.98mL．
（已知滴定时发生反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O）
①判断此滴定实验达到终点的方法是
②计算上述滤液中Fe2+物质的量浓度
（3）探究保存绿矾溶液的有效措施
【反应原理】
Fe2+在空气中易氧化变质，完成并配平下列离子方程式：
【操作与现象】取4支试管，如图进行实验，请在相应位置上写出试管①的现象．
 |  |  |  | |
| 添加试剂 | 10.0mL FeSO4溶液 | 10.0mL FeSO4溶液+2mL煤油 | 10.0mL FeSO4溶液+1.0g铁粉 | 10.0mL FeSO4溶液+ |
| 3天内的现象 | / | / | / |
考点：中和滴定,性质实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：（1）根据绿矾溶液变质后产生Fe3+，利用Fe3+的检验方法；
（2）①根据高锰酸钾溶液的颜色来指示反应终点，滴入最后一滴高锰酸钾溶液变化为紫红色，半分钟不褪色说明达到反应终点；
②根据滴定实验的反应终点时发生的反应进行计算，
（3）【反应原理】根据得失电子相等配平方程式；
【操作与现象】根据硫酸能抑制 FeSO4溶液的水解；根据Fe2+在溶液中被氧气氧化生成Fe3+和氢氧化铁；
【分析与结论】根据保存FeSO4溶液需考虑隔绝空气，防氧化和水解；
（2）①根据高锰酸钾溶液的颜色来指示反应终点，滴入最后一滴高锰酸钾溶液变化为紫红色，半分钟不褪色说明达到反应终点；
②根据滴定实验的反应终点时发生的反应进行计算，
（3）【反应原理】根据得失电子相等配平方程式；
【操作与现象】根据硫酸能抑制 FeSO4溶液的水解；根据Fe2+在溶液中被氧气氧化生成Fe3+和氢氧化铁；
【分析与结论】根据保存FeSO4溶液需考虑隔绝空气，防氧化和水解；
解答：
解：（1）绿矾溶液变质后产生Fe3+，向其中滴入2～3滴的KSCN溶液，震荡，溶液变成红色，说明变质；
故答案为：向其中滴入2～3滴的KSCN溶液，震荡，溶液变成红色；
（2）①高锰酸钾溶液本身作指示剂，当滴入最后一滴高锰酸钾溶液变化为紫红色，半分钟不褪色，说明达到反应终点，
故答案为：当滴入最后一滴高锰酸钾溶液变化为紫红色，半分钟不褪色；
②消耗KMnO4溶液体积的体积分别为20.02mL、24.98mL、19.98mL，舍去第二组数据，求出KMnO4溶液体积为20.00mL，
5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
5 1
n（Fe2+） 0.01000mol/L×0.02000L
计算得到；n（Fe2+）=0.001mol；
滤液中Fe2+物质的量浓度
=0.04000 mol/L
故答案为：0.04000 mol/L；
（3）【反应原理】该反应中，氧气得电子生成氢氧根离子，铁元素由+2价→+3价，失去1个电子，氧气中氧元素的化合价由0价→-2价，得到2个电子，一个氧气分子得到4个电子，所以得失电子最小公倍数是4，然后再结合原子守恒进行配平，所以其反应方程式为：12Fe2++3O2+6H2O=4Fe（OH）3↓+8Fe3+，
故答案为：12、3、6 H2O；4、8；
【操作与现象】硫酸能抑制 FeSO4溶液的水解，便于与实验1对比；
Fe2+在溶液中被氧气氧化生成Fe3+和氢氧化铁，所以10.0mL FeSO4溶液颜色很快变成黄色，并出现棕黄色浑浊；
故答案为：少量（3滴）硫酸；溶液颜色很快变成黄色，并出现棕黄色浑浊；
【分析与结论】保存FeSO4溶液需考虑隔绝空气，防氧化和水解，所以试管①作空白对照实验；为了有效保存FeSO4溶液，可用煤油隔绝空气，并加入少量的铁屑和稀硫酸；
故答案为：作空白对照实验；用煤油隔绝空气，并加入少量的铁屑和稀硫酸；
故答案为：向其中滴入2～3滴的KSCN溶液，震荡，溶液变成红色；
（2）①高锰酸钾溶液本身作指示剂，当滴入最后一滴高锰酸钾溶液变化为紫红色，半分钟不褪色，说明达到反应终点，
故答案为：当滴入最后一滴高锰酸钾溶液变化为紫红色，半分钟不褪色；
②消耗KMnO4溶液体积的体积分别为20.02mL、24.98mL、19.98mL，舍去第二组数据，求出KMnO4溶液体积为20.00mL，
5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
5 1
n（Fe2+） 0.01000mol/L×0.02000L
计算得到；n（Fe2+）=0.001mol；
滤液中Fe2+物质的量浓度
| 0.001mol |
| 0.02500L |
故答案为：0.04000 mol/L；
（3）【反应原理】该反应中，氧气得电子生成氢氧根离子，铁元素由+2价→+3价，失去1个电子，氧气中氧元素的化合价由0价→-2价，得到2个电子，一个氧气分子得到4个电子，所以得失电子最小公倍数是4，然后再结合原子守恒进行配平，所以其反应方程式为：12Fe2++3O2+6H2O=4Fe（OH）3↓+8Fe3+，
故答案为：12、3、6 H2O；4、8；
【操作与现象】硫酸能抑制 FeSO4溶液的水解，便于与实验1对比；
Fe2+在溶液中被氧气氧化生成Fe3+和氢氧化铁，所以10.0mL FeSO4溶液颜色很快变成黄色，并出现棕黄色浑浊；
故答案为：少量（3滴）硫酸；溶液颜色很快变成黄色，并出现棕黄色浑浊；
【分析与结论】保存FeSO4溶液需考虑隔绝空气，防氧化和水解，所以试管①作空白对照实验；为了有效保存FeSO4溶液，可用煤油隔绝空气，并加入少量的铁屑和稀硫酸；
故答案为：作空白对照实验；用煤油隔绝空气，并加入少量的铁屑和稀硫酸；
点评：本题考查了物质存在和含量的实验探究方法和实验设计判断，氧化还原反应、水解原理的分析应用是解题关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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下列对应化学反应的离子方程式正确的是（ ）
A、MnO2与浓盐酸反应制Cl2：MnO2+4HCl
| ||||
| B、KHSO3的水解：HSO3-+H2O?SO32-+H3O+ | ||||
| C、Na2O2与水反应：2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑ | ||||
| D、少量Ca（HCO3）2溶液与足量的NaOH溶液反应：HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O |
下列各組离子在指定的溶液中一定能大量共存的是（ ）
| A、c（H）/c（OH-）=1012的溶液中：Fe2+、Al3+、NO3-、Cl- |
| B、由水电离出的c （OH-）=10-13mol?L-1的溶液中：Na+、Ba2+、Cl-、Br- |
| C、含大量Al3+的溶液中：K+、Na+、SO32-、ClO- |
| D、无色溶液中：K+、Na+、MnO4-、SO42- |
下列实验装置图所示的实验，不能达到相应的实验目的或仪器使用有错误的是（ ）
A、 橡胶管的作用是平衡气压，利于滴入溶液 |
B、 分离沸点相差较大，互溶的液体混合物 |
C、 灼烧海带 |
D、 准确量取12.00mL的高锰酸钾溶液 |