Question

【题目】（一）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：

（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol/L 的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是__________________________。

（2）甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______________。

（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0．5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_____________。

（二）工业上用赤铁矿（含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO、SiO2等）制备绿矾FeSO4·7H2O的流程如下：

（1）氢氧化钠溶液加入赤铁矿中发生反应的离子方程式为____________；_________________。

（2）向滤渣Ⅰ中加入过量的试剂a为___________，过量的试剂b投入到滤液Ⅱ发生的所有反应的离子方程式为______________；_________________；________________。

（3）实验室中操作①②③的名称为_________________________。

（4）操作④隔绝空气的目的是_______________________________________________。

Answer 1

【答案】防止Fe2+被氧化2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—隔绝空气（排除氧气对实验的影响）Al2O3+2OH-=2AlO2－+H2OSiO2+2OH-=SiO32-+H2O硫酸(H2SO4)Fe＋2Fe3+＝3Fe2+Fe＋Cu2+＝Cu＋Fe2+Fe＋2H+＝H2↑＋Fe2+过滤防止溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+

【解析】

（一）铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁溶液中加入铁粉防止氯化亚铁被氧化；氯气具有氧化性，能氧化氯化亚铁生成氯化铁；煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响。（二）赤铁矿（含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO、SiO2等），由制备流程可知，加NaOH溶液后，两性氧化物Al2O3、酸性氧化物SiO2与NaOH溶液反应，则滤液I中含有的离子为OH-、AlO2-、SiO32-，滤渣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，则试剂a为硫酸；向混合液中加入Fe，Fe与硫酸、Fe2（SO4）3、CuSO4反应得到FeSO4溶液，则试剂b为Fe，滤渣Ⅲ为Cu、Fe，滤液Ⅲ为FeSO4溶液，FeSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾。

（一）（1）铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化；（2）氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-；（3）煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响。（二）（1）赤铁矿（含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO、SiO2等），由制备流程可知，加NaOH溶液后，两性氧化物Al2O3、酸性氧化物SiO2与NaOH溶液反应，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2－+H2O，，SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。（2）试剂a为硫酸，Fe2O3、FeO、CuO溶于硫酸，得到含有硫酸、Fe2（SO4）3、FeSO4、CuSO4的混合液；试剂b为Fe，投入到滤液Ⅱ发生的所有反应的方程式为Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4、Fe+CuSO4=Cu+

FeSO4、Fe+H2SO4=H2↑+FeSO4。（3）实验室中操作①②③均为固液分离，操作名称为过滤。（4）FeSO4溶液在空气中，易被空气中氧气氧化，隔绝空气的目的是防止溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+。