Question

（15分）(NH₄)₂Fe(SO₄)₂俗称莫尔盐，其常见的制备工艺流程如下：

（1）已知流程中铁粉制备反应如下：

4 H₂O(g) +3Fe(s)Fe₃O₄(s)十4H₂(g) △H =a kJ /mol

Fe₃O₄(s) = 3 Fe(s)+ 2O₂(g) △H =b kJ/mol

则光解气态水制备H₂的热化学方程式为              。

（2）步骤I中加水发生如下反应，请完善该反应：     +2H₂O 2H⁺+ H₂TiO₃ ↓；

该步骤加入铁粉的作用是①             ；②             。

（3）步骤Ⅳ生成(NH₄)₂Fe(SO₄)₂，其化学反应方程式为                ；

写出(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液中各离子溶度由大到小的顺序：

（4）已知在潮湿空气中Fe(OH)₂比FeCl₂更易被氧化。据此分析(NH₄)₂Fe(SO₄)₂比FeSO₄稳定的原因是                        。

（5）室温时Fe(OH)₃的悬浊液中存在Fe(OH)₃(s)Fe³⁺(aq)+3OH^-(aq) Ksp[Fe(OH)₃] =8ⅹ10^-32若此悬浊液中 c(Fe³⁺)=0.08 mol·L^-1则溶液的pH等于                    。

Answer

（15分）（1）2H2O(g) ＝2H2(g) +O2(g) △H =(a+b)/2 kJ /mol （2分）

（2）TiO2+ （1分）①防止Fe2+ 氧化成Fe3+（2分）②消耗溶液中的H+促进TiO2+水解（2分）

（3）(NH4)2SO4 + FeSO4＝(NH4)2Fe(SO4)2 （2分）C(SO42-)>C(NH4+) > C(Fe2+) > C(H+)>C(0H-)（2分）

（4）由题知二价铁在碱性条件下更易被氧化，(NH4)2Fe(SO4)2水解后的酸性强于FeSO4，则(NH4)2Fe(SO4)2的还原性小于FeSO4，所以更稳定（或NH4+抑制Fe2+水解，不易生成Fe（OH)2 （2分）

（5）4 （2分）

【解析】

试题分析：（1）盖斯定律原理的应用：将二个反应式直接相加就可得到光解气态水制备H2的热化学方程式，要注意化学计量数对反应热的影响，2H2O(g) ＝2H2(g) +O2(g) △H =(a+b)/2 kJ /mol 或者 H2O(g) ＝H2(g) +1/2O2(g) △H =(a+b)/4 kJ /mol

（2）TiO2+水解生成H2TiO3沉淀，其水解的离子方程式为：TiO2++2H2O═2H++H2TiO3↓；亚铁离子在溶液中易被氧化，加Fe粉能防止亚铁离子被氧化，Fe消耗溶液中的氢离子能促进TiO2+水解；

（3）在FeSO4溶液中加（NH4）2SO4会生成（NH4）2Fe（SO4）2，其反应方程式为：（NH4）2SO4+FeSO4=（NH4）2Fe（SO4）2；在（NH4）2Fe（SO4）2溶液中，NH4+、Fe2+离子的水解使溶液显酸性，各离子溶度由大到小的顺序为：C(SO42-)>C(NH4+) > C(Fe2+) > C(H+)>C(0H-)

（4）已知在潮湿空气中Fe（OH）2比FeCl2更易被氧化，说明二价铁离子在碱性条件下易被氧化，（NH4）2Fe（SO4）2在溶液中电离出来的铵根离子和二价铁离子均发生水解，水解后的溶液的酸性强于FeSO4，则（NH4）2Fe（SO4）2的还原性小于FeSO4，所以更稳定；

（5）Ksp=C(Fe3+)×(C(OH-))3=8ⅹ10-32 其中c(Fe3+)=0.08 mol·L-1，可得C(OH-)=10-10mol·L-1，解得：PH=4

考点：制备实验方案的设计，用盖斯定律进行有关反应热的计算。