Question

8．某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究FeSO₄•7H₂O（綠礬）的主要化學(xué)性質(zhì)和用途．
I．FeSO₄•7H₂O （綠礬）廣泛用于醫(yī)藥和工業(yè)領(lǐng)域，以下是FeSO₄•7H₂O的實(shí)驗(yàn)室制備流程圖：

根據(jù)題意回答下列問題：
（1）碳酸鈉溶液能除去脂類油污是因?yàn)樘妓岣�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(zhì)而被除去（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，理由是氧化鐵和酸反應(yīng)生成鐵鹽，F(xiàn)e₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，鐵鹽能被Fe還原生成亞鐵鹽2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺（用必要的離子方程式說明）．
Ⅱ．為測定某補(bǔ)血劑（有效成分為FeSO₄•7H₂O）中鐵元素含量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下，回答下列問題：

（1）步驟①需要用濃硫酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%）配制100mL 1mol•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100mL容量瓶；
（2）步驟③所表示的一系列操作依次是：
a．過濾b．洗滌c．灼燒（加熱）d．冷卻  e．稱量  f．重復(fù)c～e直至固體質(zhì)量不變，操作f的目的是確保氫氧化鐵完全分解成了氧化鐵；
（3）假設(shè)實(shí)驗(yàn)過程中鐵元素?zé)o損耗，則每片補(bǔ)血劑含鐵元素為0.07ag（用含n的代數(shù)式表示）．
Ⅲ．利用下圖裝置探究綠礬的熱穩(wěn)定性

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到③中品紅溶液褪色，據(jù)此推測FeSO₄分解過程中最有可能被氧化的元素是Fe，請寫出④中反應(yīng)的離子方程式：2OH^-+SO₂=SO₃^2-+H₂O或OH^-+SO₂=HSO₃^-；
（2）②中有白色沉淀生成，小組成員經(jīng)過理論分析并結(jié)合（1）中的表述推測，綠礬分解的    產(chǎn)物最有可能是下列各項(xiàng)中的b（填序號字母）．
a．Fe₂O₃、SO₃、H₂O    b．Fe₂O₃、SO₂、SO₃、H₂O       c．FeO、SO₂、SO₃、H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ、廢鐵屑中含有酯類油污，Na₂CO₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，CO₃^2-水解生成HCO₃^-和OH^-，升高促進(jìn)CO₃^2-水解，堿促進(jìn)油脂水解，然后過濾洗滌，加入稀硫酸，發(fā)生反應(yīng)II為Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，趁熱過濾、冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到FeSO₄•7H₂O；
Ⅱ、將補(bǔ)血劑研細(xì)，向藥片中加入稀硫酸，然后過濾得到沉淀，向?yàn)V液中加入雙氧水，發(fā)生反應(yīng)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(jù)此分析解答；
Ⅲ、綠礬中亞鐵離子據(jù)有還原性；④是尾氣處理裝置，二氧化硫與NaOH溶液反應(yīng)；據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象可知，綠礬分解生成了二氧化硫、三氧化硫，氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)有降必有升，所以有氧化鐵生成．

解答 解：Ⅰ、廢鐵屑中含有酯類油污，Na₂CO₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，CO₃^2-水解生成HCO₃^-和OH^-，升高促進(jìn)CO₃^2-水解，堿促進(jìn)油脂水解，然后過濾洗滌，加入稀硫酸，發(fā)生反應(yīng)II為Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，趁熱過濾、冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到FeSO₄•7H₂O；
（1）Na₂CO₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，CO₃^2-水解生成HCO₃^-和OH^-，水解方程式為CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，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(zhì)而被除去，
故答案為：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(zhì)而被除去；
（2）廢鐵屑中含氧化鐵，無需在制備前除去，因?yàn)檠趸�鐵和酸反應(yīng)生成鐵鹽，鐵鹽能被Fe還原生成亞鐵鹽，涉及的離子方程式為Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，故答案為：氧化鐵和酸反應(yīng)生成鐵鹽，F(xiàn)e₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，鐵鹽能被Fe還原生成亞鐵鹽2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺；
Ⅱ、將補(bǔ)血劑研細(xì)，向藥片中加入稀硫酸，然后過濾得到沉淀，向?yàn)V液中加入雙氧水，發(fā)生反應(yīng)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，
（1）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)還需要100mL容量瓶，故答案為：100mL容量瓶；
（2）步驟Ⅴ一系列操作依次是：①過濾②洗滌③灼燒④冷卻⑤稱量⑥恒重操作，操作⑥的目的是確保氫氧化鐵完全分解成了氧化鐵，
故答案為：灼燒（加熱）；確保氫氧化鐵完全分解成了氧化鐵；
（3）ag中m（Fe）=$\frac{112}{160}$×ag=0.7ag，則每片藥品中Fe的質(zhì)量為0.07ag，故答案為：0.07a；
Ⅲ、（1）綠礬中亞鐵離子據(jù)有還原性，所以最有可能被氧化的元素是Fe；④是尾氣處理裝置，二氧化硫與NaOH溶液反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為2OH^-+SO₂=SO₃^2-+H₂O 或OH^-+SO₂=HSO₃^-，故答案為：Fe；2OH^-+SO₂=SO₃^2-+H₂O 或OH^-+SO₂=HSO₃^-；
（2）據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象可知，綠礬分解生成了二氧化硫、三氧化硫，氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)有降必有升，所以有氧化鐵生成，故答案為：b．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的分離和提純、物質(zhì)含量的測定，側(cè)重考查分析、計(jì)算、基本操作能力，明確每一步發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，知道物質(zhì)分離和提純的基本方法，題目難度不大．