Question

绿矾（FeSO₄•7H₂O），在医药、净水、化肥、农药等方面有广泛的应用。化学小组的同学在用绿矾配制FeSO₄溶液时发现，溶液颜色会由绿变黄，于是开展了以下探究活动。

（查阅资料）

ⅰ．FeSO₄溶液如果长时间显露在空气中，会与氧气发生反应转换成Fe₂(SO₄)₃ ，色泽由最初的浅绿色或淡绿色转变成黄色。反应生成的Fe₂(SO₄)₃遇KSCN溶液会变红。

ⅱ．保存FeSO₄溶液时要加入稀硫酸和铁钉，置于阴凉处。

（提出猜想）

影响FeSO₄溶液与氧气反应速率的因素可能有温度、浓度、溶液酸碱性、是否有铁钉等。

（进行实验）

编号	实验	0min	30min	2h
①		溶液为浅绿色	溶液略显黄色	溶液黄色略有加深
②		溶液为浅绿色	溶液明显变黄	溶液黄色明显加深
③		溶液立即变黄
④		溶液为浅绿色	溶液明显变黄，振荡后无变化	溶液黄色明显加深，振荡后无变化
⑤		溶液为浅绿色	溶液为浅绿色	溶液为浅绿色；滴加 KSCN溶液后， 略显红色
⑥		溶液为浅绿色	溶液为浅绿色	溶液为浅绿色；滴加 KSCN溶液后，略显红色，振荡后溶液变为浅绿色

（解释与结论）

（1）FeSO₄溶液为浅绿色或淡绿色，Fe₂(SO₄)₃溶液为黄色，可见这两种盐溶液的颜色差异与____元素有关。

（2）实验①中实验温度T=___℃

（3）通过对比实验②和③，得出的结论是 ___________。

（4）欲得出“稀硫酸和铁钉共同存在下才能有效防止FeSO₄溶液变质”的结论，需要对比_______（填写实验编号）。

（5）实验⑤中，FeSO₄溶液变质的反应如下，补全该反应的化学方程式。 ______

（6）下列说法正确的是________。

A 其他条件相同，溶液酸性增强，FeSO₄溶液变质加快

B 其他条件相同，FeSO₄溶液浓度越大，变质越快

C 实验⑥中，滴加KSCN 溶液后，略显红色，振荡后溶液变为浅绿色，可能是发生了反应

Answer

铁 20 在控制浓度等其他条件都相同时，FeSO4溶液变黄色与温度有关，40℃比20℃变色快 ②④⑤⑥ 2H2O C

【解析】

（1）由题意可知，FeSO4溶液为浅绿色或淡绿色，Fe2（SO4）3溶液为黄色，其中硫酸根离子都相同，不同的是两种溶液中铁元素的化合价不同；

（2）由实验数据分析可知，①中硫酸亚铁溶液浓度最高，但是与氧气反应变质的速率并不是很快，而且和实验二对比，其他现象基本相同，故①、②两组为对比实验，对比实验要控制变量，浓度改变了，温度应该固定在20℃；

（3）由题意可知，②、③组实验对比，浓度相同，但是温度改变后，反应速率明显提高，所以：在控制浓度等其他条件都相同时，FeSO4溶液变黄色与温度有关，40℃比20℃变色快；

（4）分析题意，欲得出“稀硫酸和铁钉共同存在下才能有效防止FeSO4溶液变质”的结论，根据题中给的数据可知其中变量有，温度、浓度、溶液酸碱性、是否有铁钉，根据控制变量法，所以先要控制温度浓度进行对比，在控制酸碱性进行对比，最后控制是否有铁钉；

（5）根据质量守恒定律，反应前后原子种类与个数不会发生改变，可推知为2H2O；

（6）由题意可知，A选项中，其他条件相同，溶液酸性增强，FeSO4溶液变质加快，对比实验②、⑤可知，加入稀硫酸后，变质速率变慢，故A选项错误；

B选项中，其他条件相同，FeSO4溶液浓度越大，变质越快，根据对比实验①、②可知，FeSO4溶液浓度越大，变质越慢，故B选项错误；

C选项实验⑥中，滴加KSCN溶液后，略显红色，振荡后溶液变为浅绿色，说明硫酸亚铁变质成了硫酸铁，振荡后硫酸铁又反应变成硫酸亚铁，故可能发生了反应Fe2（SO4）3+Fe═3FeSO4，故C选项正确。