Question

【題目】（一）某班同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質。回答下列問題：

（1）分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 mol/L 的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是__________________________。

（2）甲組同學取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為_______________。

（3）乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCl2溶液中先加入0．5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_____________。

（二）工業上用赤鐵礦（含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO、SiO2等）制備綠礬FeSO4·7H2O的流程如下：

（1）氫氧化鈉溶液加入赤鐵礦中發生反應的離子方程式為____________；_________________。

（2）向濾渣Ⅰ中加入過量的試劑a為___________，過量的試劑b投入到濾液Ⅱ發生的所有反應的離子方程式為______________；_________________；________________。

（3）實驗室中操作①②③的名稱為_________________________。

（4）操作④隔絕空氣的目的是_______________________________________________。

Answer 1

【答案】防止Fe2+被氧化2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—隔絕空氣（排除氧氣對實驗的影響）Al2O3+2OH-=2AlO2－+H2OSiO2+2OH-=SiO32-+H2O硫酸(H2SO4)Fe＋2Fe3+＝3Fe2+Fe＋Cu2+＝Cu＋Fe2+Fe＋2H+＝H2↑＋Fe2+過濾防止溶液中的Fe2+被空氣氧化為Fe3+

【解析】

（一）鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，氯化亞鐵溶液中加入鐵粉防止氯化亞鐵被氧化；氯氣具有氧化性，能氧化氯化亞鐵生成氯化鐵；煤油不溶于水，密度比水小，分層后可以隔離溶液與空氣接觸，排除氧氣對實驗的影響。（二）赤鐵礦（含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO、SiO2等），由制備流程可知，加NaOH溶液后，兩性氧化物Al2O3、酸性氧化物SiO2與NaOH溶液反應，則濾液I中含有的離子為OH-、AlO2-、SiO32-，濾渣I中含Fe2O3、FeO、MnO2、CuO；加入硫酸溶液，Fe2O3、FeO、CuO溶于硫酸，得到含有硫酸、Fe2（SO4）3、FeSO4、CuSO4的混合液，則試劑a為硫酸；向混合液中加入Fe，Fe與硫酸、Fe2（SO4）3、CuSO4反應得到FeSO4溶液，則試劑b為Fe，濾渣Ⅲ為Cu、Fe，濾液Ⅲ為FeSO4溶液，FeSO4溶液經蒸發濃縮、冷卻結晶得到綠礬。

（一）（1）鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是防止氯化亞鐵被氧化；（2）氯氣具有氧化性能氧化氯化亞鐵為氯化鐵，反應的離子方程式為：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-；（3）煤油不溶于水，密度比水小，分層后可以隔離溶液與空氣接觸，排除氧氣對實驗的影響。（二）（1）赤鐵礦（含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO、SiO2等），由制備流程可知，加NaOH溶液后，兩性氧化物Al2O3、酸性氧化物SiO2與NaOH溶液反應，反應的離子方程式為Al2O3+2OH-=2AlO2－+H2O，，SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。（2）試劑a為硫酸，Fe2O3、FeO、CuO溶于硫酸，得到含有硫酸、Fe2（SO4）3、FeSO4、CuSO4的混合液；試劑b為Fe，投入到濾液Ⅱ發生的所有反應的方程式為Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4、Fe+CuSO4=Cu+

FeSO4、Fe+H2SO4=H2↑+FeSO4。（3）實驗室中操作①②③均為固液分離，操作名稱為過濾。（4）FeSO4溶液在空氣中，易被空氣中氧氣氧化，隔絕空氣的目的是防止溶液中的Fe2+被空氣氧化為Fe3+。