Question

【題目】鐵及其化合物在日常生活中有廣泛應(yīng)用。

(1)寫出Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的化學(xué)方程式：__________________。

(2)綠礬(FeSO4·7H2O)是補(bǔ)血?jiǎng)┑脑�料，易變質(zhì)。檢驗(yàn)綠礬是否變質(zhì)的試劑是________。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)綠礬是否完全變質(zhì)：________________。

(3)(I)利用綠礬制備還原鐵粉的工業(yè)流程如下：

①干燥過程主要是為了脫去游離水和結(jié)晶水，過程中會有少量FeCO3·nH2O在空氣中被氧化為FeOOH，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

②取干燥后的FeCO3樣品12.49 g，焙燒，最終得到還原鐵粉6.16 g，計(jì)算樣品中雜質(zhì)FeOOH的質(zhì)量為________g。(FeOOH也能被C還原得到Fe)

(II)用下列方法可制得Fe(OH)2白色沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。

①用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入________。

②除去蒸餾水中溶解的O2常采用________的方法。

③生成白色沉淀Fe(OH)2的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是_________________。

Answer 1

【答案】4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 KSCN溶液 取綠礬溶于水形成溶液，然后加入酸性KMnO4溶液，若紫色不褪色，說明綠礬完全變質(zhì) 4FeCO3·nH2O＋O2=4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O 0.89 稀硫酸、鐵屑 煮沸 避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2被氧化為Fe(OH)3

【解析】

(1)Fe(OH)2與O2、H2O反應(yīng)，生成Fe(OH)3。

(2)若綠礬變質(zhì)，則Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，利用KSCN可檢驗(yàn)Fe3+。檢驗(yàn)綠礬完全變質(zhì)，則需檢驗(yàn)Fe2+不存在。

(3)(I)①FeCO3·nH2O在空氣中被氧化為FeOOH，該反應(yīng)為4FeCO3·nH2O＋O2=4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O。

② n(Fe)=，設(shè)FeOOH的物質(zhì)的量為x

則有89x+116(0.11-x)=12.49，x=0.01mol，從而得出FeOOH的質(zhì)量。

(II)①用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)，需防止Fe2+的水解和氧化，所以需加入抑制水解和防止被氧化劑的試劑。

②除去蒸餾水中溶解的O2常采用煮沸的方法。

③生成白色沉淀Fe(OH)2的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由在整個(gè)操作過程中不引入O2，避免Fe(OH)2沉淀被氧化。

(1)Fe(OH)2與O2、H2O反應(yīng)，生成Fe(OH)3，反應(yīng)的方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。答案為：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；

(2)若綠礬變質(zhì)，則Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，利用KSCN可檢驗(yàn)Fe3+。檢驗(yàn)綠礬完全變質(zhì)，則需檢驗(yàn)Fe2+不存在，可加入酸性KMnO4溶液。答案為：KSCN溶液；取綠礬溶于水形成溶液，然后加入酸性KMnO4溶液，若紫色不褪色，說明綠礬完全變質(zhì)；

(3)(I)①FeCO3·nH2O在空氣中被氧化為FeOOH，該反應(yīng)為4FeCO3·nH2O＋O2=4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O。答案為：4FeCO3·nH2O＋O2=4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O；

② n(Fe)=，設(shè)FeOOH的物質(zhì)的量為x

則有89x+116(0.11-x)=12.49，x=0.01mol，從而得出FeOOH的質(zhì)量為0.01mol×89g/mol=0.89g。答案為：0.89；

(II)①用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)，需防止Fe2+的水解和氧化，所以需加入抑制水解的試劑稀硫酸、防止被氧化劑的試劑鐵屑。答案為：稀硫酸、鐵屑；

②除去蒸餾水中溶解的O2常采用煮沸的方法。答案為：煮沸；

③生成白色沉淀Fe(OH)2的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由在整個(gè)操作過程中不引入O2，避免Fe(OH)2沉淀被氧化。答案為：避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2被氧化為Fe(OH)3。