Question

（18分）某研究性学习小组欲探究FeSO₄·7H₂O（绿矾）的主要化学性质和用途。

I．FeSO₄·7H₂O（绿矾）广泛用于医药和工业领域，以下是FeSO₄·7H₂O的实验室制备流程图：

根据题意回答下列问题：

（1）碳酸钠溶液能除去脂类油污是因为_________________（用必要的文字说明）；

（2）废铁屑中含有少量的Fe₂O₃，在制备过程中无需除去，理由是___________________（用必要的离子方程式说明）。

II．为测定某补血剂（有效成分为FeSO₄·7H₂O）中铁元素含量，设计实验流程如下，回答下列问题：

（1）步骤①需要用浓硫酸（质量分数为98.3 %）配制100 mL 1 mol·L^-1的稀硫酸，所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及____________；

（2）步骤③所表示的一系列操作依次是：

a．过滤

b.洗涤

c．__________

d．冷却 

e．称量 

f．重复c～e直至固体质量不变

操作f的目的是_________________________________________________________；

（3）假设实验过程中铁元素无损耗，则每片补血剂含铁元素为________g（用含n的代数式表示）。

III．利用下图装置探究绿矾的热稳定性

（1）实验过程中，观察到③中品红溶液退色，据此推测FeSO₄分解过程中最有可能被氧化的元素是___________，请写出④中反应的离子方程式：____________________；

（2）②中有白色沉淀生成，小组成员经过理论分析并结合（1）中的表述推测，绿矾分解的产物最有可能是下列各项中的______________（填序号字母）。

a．Fe­₂O₃、SO₃、H₂O   

b．Fe₂O₃、SO₂、SO₃、H₂O   

c．FeO、SO₂、SO₃、H₂O

Answer

I.（1）碳酸根水解呈碱性，在碱性条件下油脂会水解生成易溶于水的物质而被除去（2分）

（2）Fe2O3 +6H+=2Fe3++3H2O，2Fe3++Fe=3Fe2+ 或 Fe2O3+Fe+ 6H+=3Fe2++3H2O（2分）

II.（1）100mL容量瓶 （2分）

（2）灼烧（加热）（2分）使氢氧化铁完全分解生成氧化铁 （2分）

（3）0.07a（2分）

III.（1）Fe（2分） 2OH- + SO2 = SO32-+H2O 或OH- + SO2 = HSO3-（2分）

（2）b（2分）

【解析】

试题分析：I．（1）碳酸钠溶液能除去脂类油污是因为碳酸根水解呈碱性，在碱性条件下油脂会水解生成易溶于水的物质而被除去。（2）过滤后得到的滤渣是Fe2O3 、Fe的混合物，加入硫酸后会发生反应：Fe2O3 混和硫酸反应，生成的Fe3+会和铁反应而除去，所以Fe2O3不用除去，反应离子方程式有：Fe2O3 +6H+=2Fe3++3H2O，2Fe3++Fe=3Fe2+。II.（1）配制一定物质的量浓度的溶液一定要用到容量瓶，选用100mL容量瓶。（2）生成的红褐色物质是Fe（OH）3，红棕色物质是Fe2O3，要将Fe（OH）3,转变为Fe2O3需要灼烧或加热，重复c～e直至固体质量不变是为了使氢氧化铁完全分解生成氧化铁。（3）Fe2O3的质量为ag，含有的铁元素质量为：112/160g=0.7a，所以每片补血剂含铁元素为0.07a g。III.（1）品红褪色说明有SO2生成，S元素化合价降低，那么铁元素化合价就要升高，所以被氧化的是Fe 元素 ④中是NaOH溶液吸收SO2，反应的离子方程式为：2OH- + SO2= SO32-+H2O 或OH- + SO2 = HSO3-。（2）②中有白色沉淀生成则有SO3生成，所以绿矾分解的产物最有可能是Fe2O3、SO2、SO3、H2O ，选b。

考点：盐类水解、物质的分离、物质的量的计算。