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______. | ______ ______. |
答案
(1)为防止亚铁离子被氧化为铁离子,可以加入金属铁,为防止亚铁离子水解,可以加入硫酸,故答案为:铁;硫酸; (2)亚铁离子具有还原性,易被氧气氧化,反应方程式为:4FeSO4•7H2O+O2=4Fe(OH)SO4+5H2O,故答案为:4FeSO4•7H2O+O2=4Fe(OH)SO4+5H2O; (3)①产生的气体极易和溶液反应时,会产生倒吸,所以装置II的试管能防止溶液倒吸入装置Ⅰ中(或安全瓶);SO3的沸点是44.8°C,当温度高于44.8°C时三氧化硫为气体状态,把试管浸泡在50℃的热水浴中能防止SO3液化或凝固,故答案为:防止溶液倒吸入装置Ⅰ中(或安全瓶);防止SO3液化或凝固. ②FeSO4分解的气体产物可能为三氧化硫也可能为氨氧化硫和二氧化硫的混合物,三氧化硫遇到钡离子生成白色沉淀,二氧化硫能使高锰酸钾或溴水褪色;故答案为:
0.5 mol.L -1 BaCl2 | | 0.01 mol.L-1 酸性 KMnO4 溶液(或0.0l mol.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)无明显变化,证明气体产物中不含SO2 |
举一反三
下列反应所得的溶液中一定只含一种溶质的是( )A.向硫酸酸化的Fe2(SO4)3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液 | B.向AlCl3溶液中加入过量的氨水 | C.向NaOH溶液中通人CO2气体 | D.将过量的Cu粉加入FeCl3溶液 |
| 下列实验操作完全正确的是( )
编号 | 实验 | 操作 | A | 证明SO2有漂白性 | 将SO2气体通入紫色石蕊试液中,观察溶液是否褪色 | B | 配制1000mL一定物质的量浓度的硫酸溶液 | 准确称取一定体积浓硫酸,放入到1000mL的容量瓶中,加水稀释,振荡摇匀定容 | C | 除去FeCl3溶液中混有的FeCl2 | 向溶液中通入过量氯水,然后加热煮沸就得到了纯净的FeCl3溶液 | D | 检验Br-的存在 | 在溶液中先加入氯水、在加入CCl4.振荡、静置,观察下层溶液显橙红色 | (1)在粗制CuSO4•5H2O晶体中常含有杂质Fe2+.在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是______ A.KMnO4 B.H2O2 C.Cl2 水 D.HNO3 然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的______ A.NaOH B.NH3•H2O C.CuO D.Cu(OH)2 (2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol•L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol•L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为______,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为______,通过计算确定上述方案______ (填“可行”或“不可行”)(已知lg5=0.7) | 下列各试剂中,不能用来鉴别Fe2+溶液和Fe3+溶液的是( )A.NaOH 溶液 | B.盐酸 | C.NH4SCN 溶液 | D.KSCN溶液 |
| 往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸后,溶液的颜色应该是( ) |
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