题目内容

（12分）碱式硫酸铁[Fe(OH) SO₄]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

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

回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO₃的目的是调节pH，使溶液中的        沉淀，该工艺中“搅拌”的作用是         。
（2）在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，O₂与NaNO₂在反应中均作       。若参与反应的O₂有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO₂的物质的量为          。
（3）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)²⁺离子，可部分水解生成Fe₂(OH)₄²⁺聚合离子。该水解反应的离子方程式为                。
（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe²⁺及NO₃^－。为检验所得产品中是否含有Fe²⁺，应使用的试剂为        。
A．氯水      B．KSCN溶液      C．NaOH溶液      D．酸性KMnO₄溶液

（1）Al³⁺ 加快反应速率
（2）氧化剂 2mol
（3）2Fe(OH)²⁺＋2H₂OFe₂(OH)₄²⁺＋2H⁺
（4）D

解析试题分析：（1）废铁中有氧化铝杂质，所以加入碳酸氢钠来调节PH值到弱碱性，来沉淀铝离子。搅拌的作用是使固体物质充分与液体物质接触，加快反应速率。（2）氧气而亚硝酸钠都作氧化剂，把二价铁氧化成三价铁。反应的氧气为11.2L，则为0.5mol，得电子2mol，要得到等物质的量的电子，则需要亚硝酸钠为2mol（3）水解反应的反应物为Fe(OH)²⁺和水，产物是Fe₂(OH)₄²⁺和氢离子。（4）用酸性高锰酸钾溶液检验，现象褪色，比较明显。
考点：化学实验，铁及铁的化合物性质。
点评：本题以化工生产为背景，综合性较强，整体难度不大。

练习册系列答案

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（2）新制的绿矾晶体（FeSO₄?7H₂O）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：

4FeSO₄?7H₂O+O₂=4Fe（OH）SO₄+5H₂O

．
（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

防止溶液倒吸入装置Ⅰ中（或安全瓶）

，试管浸泡在50℃的热水浴中，目的是

防止SO₃液化或凝固

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

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

NaOH溶液

．
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：

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

．

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（FeSO₄?7H₂O）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^-1 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：．

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（FeSO₄?7H₂O）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：______．

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______．	______ ______．

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