题目内容

硫酸亚铁是重要的亚铁盐，在农业上用作农药，主要治小麦黑穗病，还可以用作除草剂；在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。
（1）新制的绿矾（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：                                               。
（2）已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2；
SO3熔点是16.8℃，沸点是44.8℃。
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”。

上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物。试回答下列问题：
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在     （选填“0℃、25℃、50℃”），装置Ⅱ的作用是           。
②装置Ⅲ中的试剂可以是       （选填序号，下同），现象是             ，则证明气体产物中含有SO2； 装置Ⅳ中的试剂可以是         。
A．2 mol/LNa2CO3溶液
B．品红溶液
C．0.5 mol/LBaCl2溶液
D．0.5 mol/LBa(NO3)2
E. 0.01 mol/LKMnO4溶液
F. 淀粉碘化钾溶液
③装置V中试剂为NaOH溶液，发生反应的离子方程式为                           。
④为了检验固体产物成分，取反应后的固体于试管中，加稀硫酸溶解，将所得溶液分成两份，进行如
下实验：
操作步骤
预期实验现象
预期实验结论
向其中一份溶液中加入   
          。
                           
     固体中含有Fe2O3
向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液。
        产生蓝色沉淀
                           
 
⑤若用22.8 g FeSO4固体做实验，完全分解后，得到11.2 g固体，其中Fe2O3的质量分数=          
（精确到0.1%）

（1）4（FeSO4·7H2O）+ O2= 4Fe(OH)SO4 + 26H2O
（2）①50℃，防止产生倒吸（或“用作安全瓶”）
②C， 产生白色沉淀， B、E
③ SO2 + 2OHˉ=SO32ˉ+ H2O
④
操作步骤
预期实验现象
预期实验结论
KSCN溶液(或硫氰化钾溶液) 
     溶液变成血红色
     
 
        
    固体中含有FeO
 
⑤35.7%

试题分析：（1）Fe2+有还原性，容易被空气中的氧气氧化为Fe3+. 根据题意该反应的化学方程式为4（FeSO4·7H2O）+ O2= 4Fe(OH)SO4 + 26H2O。（2）①反应的产物Fe2O3留在试管中，而SO2、SO3则以气体的形式从试管中出来，若Ⅱ装置烧杯中水的在0℃、25℃，SO3就会变为固体单质，导致装置中的气体压强变小，而引起倒吸现象的反应。因此Ⅱ装置温度应控制在50℃就可以保证SO3的气态形式。Ⅱ装置的作用就是防止产生倒吸（或“用作安全瓶”）。 ②无论是哪种分解方式都会产生SO3，SO3溶于水产生硫酸。所以装置Ⅲ中的试剂可以是C（BaCl2），反应的离子方程式为：Ba2++SO42-=BaSO4↓。会看到产生白色沉淀。若要证明气体产物中含有SO2，可以利用其漂白性，把气体通入品红溶液中，看到品红溶液褪色；或利用其还原性，把气体通入到酸性高锰酸钾溶液。看见溶液的紫色褪去。因此装置Ⅳ中的试剂可以是B、E。③SO2是大气污染物，在排放到空气之前要进行尾气处理。因为它的水溶液显酸性，所以常用碱溶液来吸收处理，若装置V中试剂为NaOH溶液，发生反应的离子方程式为SO2 + 2OHˉ =SO32ˉ+ H2O 。④若固体是Fe2O3，加入硫酸时发生反应：Fe2O3+3H2SO4= Fe2 (SO4) 3+3H2O.产生的Fe3+遇到SCN-溶液时会发生颜色变化产生血红色的Fe(SCN)3. 若向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。则证明含有固体中含有FeO。反应的离子方程式为FeO+4H+= Fe2++H2O. 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 ↓. Fe3[Fe(CN)6]2是蓝色难溶性的物质。⑤n (FeSO4)="22.8" g÷152 g/mol ="0.15mol.," 假设所得固体中Fe2O3的质量为x,FeO质量为y,则x+y="11.2;" 2x÷160+ y÷72=0.15解得x="4" ;y-7.2,所以Fe2O3的质量分数为(4÷11.2)×100%=35.7%.2+的性质、离子方程式的书写、尾气的处理、Fe2+和Fe3+、SO3和SO2的检验方法、试剂的选择与使用及混合物中某成分含量的测定等知识。
练习册系列答案
相关题目
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
现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。高纯氧化铁可作现代电子工业的材料，
以下是以硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁（软磁α­Fe2O3）的生产流程示意图：

（1）步骤Ⅰ中过滤所得滤渣的主要成分是________。
（2）步骤Ⅱ中加入铁粉的目的是________。
（3）步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH。
A．稀硝酸B．双氧水C．氨水D．高锰酸钾溶液
（4）写出在空气中煅烧FeCO3，制备高纯氧化铁的化学方程式：_______________________。
（5）从滤液C中回收的主要物质的一种用途是_________________________________。
下列有关物质用途的说法中，正确的是
A．二氧化硅可用作半导体材料B．硝酸常用作金属铜加工前的酸洗
C．碳酸钠可用于治疗胃酸过多D．三氧化二铁常用于生产红色油漆和涂料
工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,杂质不溶于水和酸)为原料,制备蓝色晶体G,其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:

已知25 ℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表:
 
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
8.0×10-16
2.2×10-20
4.0×10-38
完全沉淀pH
≥9.6
≥6.4
≥3.2
 
(1)加快黄铜矿焙烧速率,可采用的措施有                                            (写两种)。
(2)加入双氧水可能发生反应的离子方程式为                                                   ;
试剂X的化学式为　　　　　　　　。
(3)常温下,0.1 mol/L试剂Y的pH=11,则该温度下,试剂Y的电离常数为　　　　,用pH试纸测该溶液pH的方法是                        　。
(4)已知Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,写出该反应的平衡常数表达式:　　　　　　　　。
(5)在溶液N中加入乙醇的目的是                                                  　。
某氯化铁样品含有少量FeCl2杂质。现要测定其中铁元素的质量分数，实验按以下步骤进行：

（1）操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有________、________(填仪器名称)。
（2）写出加入氯水发生反应的离子方程式_____________________________________。
（3）检验沉淀已经洗涤干净的操作及现象是_____________________。
（4）坩埚质量为W1 g，加热后坩埚与红棕色固体总质量为W2 g，则样品中铁元素的质量分数是________ (列出原始算式，不需化简)；若称量准确而最终测量的结果偏大，则造成误差的原因可能是_____________________________________________________________
(写出一种原因即可)。
Ⅰ.铁是人体必需的微量元素,绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。
(1)FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是                   ;实验室在配制FeSO4溶液时常加入       以防止其被氧化。请你设计一个实验证明FeSO4溶液是否被氧化                              。
Ⅱ.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用于代替硫酸亚铁。
(2)硫酸亚铁铵不易被氧化的原因是                                             。
(3)为检验分解产物的成分,设计如下实验装置进行实验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。

①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是                                。
②装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,观察到的现象为                      。
③实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为        (用离子方程式表示)。
黄铜矿（CuFeS2）是炼钢和炼铜的主要原料．在高温下灼烧生成二氰化二铁和氧化铜。三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末．常用作颜料。某学校化学兴趣小组通过实验米探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或两者的混合物。探究过程如下：
【查阅资料】Cu2O是一种碱性氧化物．溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO。
【提出假设】
假设1：红色粉末是Fe2O3。假设2：红色粉末是Cu2O。假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
【设计探究实验】
取少量粉末放入足量稀硫酸中．在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
（1）若假设1成立，则实验现象是       。
（2）滴加KSCN试剂后溶液不变红色．某同学认为原同体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗?   。简述你的理由（不需写出反应的化学方程式）：              。
（3）若固体粉末未完全溶解，仍然有固体存在．滴加KSCN试剂时溶液不变红色．则证明原固体粉末是   ，写出发生的氧化还原反应的离子方程式：     。
【探究延伸】
（4）经过实验分析．确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾（CuSO4·5H2O）。经过查阅资料得知．在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下：

实验小组设汁如下实验方案：

①试剂1为   ．试剂2为       . （填字母）
A．氯水B．H2O2C．NaOHD．CuO
②固体X的化学式为        。
③操作II为              。
试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样按下图进行实验：

（1）请写出步聚③中发生的全部反应的离子方程式：____________________________________。
（2）要使试样X转变为粉末Z。除了CO外，还可以使用              。
A．氢气B．焦炭C．氯气D．氧气
（3）若全部的溶液Y和全部的粉未Z充分反应，生成的不溶物W的质量是m，则每份试样X中氧化铜的质量为(用m表示)：                 。

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