Question

【題目】某研究性學習小組欲探究FeSO4·7H2O（綠礬）的主要化學性質和用途。

I．FeSO4·7H2O（綠礬）廣泛用于醫藥和工業領域，以下是FeSO4·7H2O的實驗室制備流程圖：

根據題意回答下列問題：

（1）碳酸鈉溶液能除去脂類油污是因為_________________（用必要的文字說明）；

（2）廢鐵屑中含有少量的Fe2O3，在制備過程中無需除去，理由是___________________（用必要的離子方程式說明）。

II．為測定某補血劑（有效成分為FeSO4·7H2O）中鐵元素含量，設計實驗流程如下，回答下列問題：

（1）步驟①需要用濃硫酸（質量分數為98.3 %）配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸，所用的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管及____________；

（2）步驟③所表示的一系列操作依次是：

a．過濾

b.洗滌

c．__________

d．冷卻

e．稱量

f．重復c～e直至固體質量不變

操作f的目的是_________________________________________________________；

（3）假設實驗過程中鐵元素無損耗，則每片補血劑含鐵元素為________g（用含n的代數式表示）。

III．利用下圖裝置探究綠礬的熱穩定性

（1）實驗過程中，觀察到③中品紅溶液退色，據此推測FeSO4分解過程中最有可能被氧化的元素是___________，請寫出④中反應的離子方程式：____________________；

（2）②中有白色沉淀生成，小組成員經過理論分析并結合（1）中的表述推測，綠礬分解的產物最有可能是下列各項中的______________（填序號字母）。

a．Fe2O3、SO3、H2O

b．Fe2O3、SO2、SO3、H2O

c．FeO、SO2、SO3、H2O

Answer 1

【答案】碳酸根水解呈堿性，在堿性條件下油脂會水解生成易溶于水的物質而被除去 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，2Fe3++Fe=3Fe2+或 Fe2O3+Fe+ 6H+=3Fe2++3H2O 100mL容量瓶 灼燒（加熱） 使氫氧化鐵完全分解生成氧化鐵 0.07a Fe 2OH-+ SO2= SO32-+H2O 或OH-+ SO2= HSO3- b

【解析】

Ⅰ、廢鐵屑中含有酯類油污，Na2CO3為強堿弱酸鹽，CO32-水解生成HCO3-和OH-，升高促進CO32-水解，堿促進油脂水解，然后過濾洗滌，加入稀硫酸，發生反應II為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，趁熱過濾、冷卻結晶，過濾洗滌得到FeSO47H2O；

Ⅱ、將補血劑研細，向藥片中加入稀硫酸，然后過濾得到沉淀，向濾液中加入雙氧水，發生反應2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，向溶液中加入過量X溶液生成紅褐色沉淀，則X為堿，將紅褐色沉淀灼燒得到紅棕色固體Fe2O3，據此分析解答；

Ⅲ、綠礬中亞鐵離子據有還原性；④是尾氣處理裝置，二氧化硫與NaOH溶液反應；據反應現象可知，綠礬分解生成了二氧化硫、三氧化硫，氧化還原反應中化合價有降必有升，所以有氧化鐵生成。

I．（1）碳酸鈉溶液能除去酯類油污是因為碳酸根水解呈堿性，在堿性條件下油脂會水解生成易溶于水的物質而被除去。

（2）過濾后得到的濾渣是Fe2O3、Fe的混合物，加入硫酸后會發生反應：Fe2O3混和硫酸反應，生成的Fe3+會和鐵反應而除去，所以Fe2O3不用除去，反應離子方程式有：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，2Fe3++Fe=3Fe2+。

II.（1）配制一定物質的量濃度的溶液一定要用到容量瓶，選用100mL容量瓶。

（2）生成的紅褐色物質是Fe（OH）3，紅棕色物質是Fe2O3，要將Fe（OH）3,轉變為Fe2O3需要灼燒或加熱，重復c～e直至固體質量不變是為了使氫氧化鐵完全分解生成氧化鐵。

（3）Fe2O3的質量為ag，含有的鐵元素質量為：112/160g=0.7a，所以每片補血劑含鐵元素為0.07a g。

III.（1）品紅褪色說明有SO2生成，S元素化合價降低，那么鐵元素化合價就要升高，所以被氧化的是Fe 元素 ④中是NaOH溶液吸收SO2，反應的離子方程式為：2OH-+ SO2= SO32-+H2O 或OH-+ SO2= HSO3-。

（2）②中有白色沉淀生成則有SO3生成，所以綠礬分解的產物最有可能是Fe2O3、SO2、SO3、H2O，選b。