硫酸亚铁的制备 知识点题库

由于Fe（OH）₂极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐与碱反应制得白色纯净的Fe（OH）₂沉淀．某研究性小组在研究制备Fe（OH）₂的过程中，按图进行实验，最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀．

（1）请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上：

①纯水　②NaCl溶液　③NaOH溶液　④四氯化碳　⑤CuCl₂溶液　⑥乙醇　⑦铁棒　⑧植物油　⑨碳棒

a为 ，b为 ，c为 ，d为 ．（填序号）

（2）书写电极反应式：

阳极 ．阴极 ．

（3）c的作用是 ．

（4）在加入c之前，对d溶液的简单处理应是 ，这样处理的目的是 ．

硫酸厂用煅烧黄铁矿（FeS₂）来制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分是Fe₂O₃及少量FeS、SiO₂）制备绿矾．

（1）SO₂和O₂反应制取SO₃的反应原理为：2SO₂+O₂2SO₃ ， 在一密闭容器中一定时间内达到平衡．

①该反应的平衡常数表达式为： 　．

②该反应达到平衡状态的标志是 ．

A．v（SO₂）=v（SO₃）          B．混合物的平均相对分子质量不变

C．混合气体质量不变            D．各组分的体积分数不变

（2）某科研单位利用原电池原理，用SO₂和O₂来制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．

①B电极的电极反应式为 ；

②溶液中H⁺的移动方向由 极到 极；

电池总反应式为 ．

（3）利用烧渣制绿矾的过程如下：

测定绿矾产品中含量的实验步骤：

a．称取5.7g产品，溶解，配成250mL溶液

b．量取25mL待测液于锥形瓶中

c．用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积40mL

根据上述步骤回答下列问题：

①滴定时发生反应的离子方程式为（完成并配平离子反应方程式）．

 Fe²⁺+ 　MnO_4^-+ 　--　 Fe³⁺+ Mn²⁺+ 　

②用硫酸酸化的KMnO₄滴定终点的标志是 ．

③计算上述产品中FeSO₄•7H₂O的质量分数为 ．

铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用．用铁屑与硫酸反应制备FeSO₄

已知4Fe²⁺+O₂+4H⁺⇌4Fe³⁺+2H₂O

FeSO₄在水中的溶解度见图．

（1）首先，将铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑．此步骤中，分离出液体的方法通常不用过滤，使用的操作是 （填写操作名称）．

（2）向处理过的铁屑中加入适量的硫酸，在一定温度下使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO₄溶液．此处：硫酸浓度应选择 （a．浓硫酸  b.10moL•L^﹣1硫酸  c.3moL•L^﹣1硫酸  d．任意浓度硫酸）；温度宜控制在 ；加热的同时需适当补充水，原因是 ．反应中应保持 1（填“＜”、“＞”或“=”）．

（3）亚铁盐在空气中易被氧化，但形成复盐可稳定存在．如“摩尔盐”，即硫酸亚铁铵[（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]，就是在FeSO₄溶液中加入少量稀H₂SO₄溶液，再加入饱和（NH₄）₂SO₄溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后所得．过程中稀硫酸的作用是 ．

绿矾是一种重要的化工原料．

【问题1】绿矾晶体（FeSO₄•7H₂O）由于保存不妥或长久放置，容易被空气中的氧气氧化而变质．为探究绿矾样品的变质情况，化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案．可供选择的试剂：KSCN溶液、酸性KMnO₄溶液、氯水、NaOH溶液、BaCl₂溶液请参与完成方案设计．

实验准备：取少量绿矾样品，用蒸馏水在烧杯中配成溶液．

（1）方案1：取少量溶液，加入几滴　 试剂，如果观察到的现象是溶液变血红色；实验结论：证明绿矾样品已被氧化．

（2）方案2：取少量溶液，加入几滴酸性KMnO₄溶液，如果观察到的现象是 ．实验结论：证明绿矾样品完全被氧化．

（3）使用FeSO₄时，如要防止Fe³⁺的干扰，可以加入适量铁粉进行除杂，写出加入铁粉后发生反应的离子方程式　 ．

【问题2】灼烧绿矾的反应方程式：2（FeSO₄•7H₂O） Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+14H₂O，工业上常通过高温分解FeSO₄的方法制备Fe₂O₃ ， 为检验FeSO₄高温分解的气体产物中是否含有SO₂和SO₃ ， 进行如下实验：将FeSO₄高温分解产生的气体通入如图的装置中．请回答以下问题：

（1）装置Ⅰ中氯化钡溶液中可观察到现象 ．

（2）装置Ⅱ中试剂为品红溶液，其作用是 ，品红溶液中可观察到现象是  ．

（3）装置Ⅲ中试剂为NaOH溶液，其目的是 ．

碱式硫酸铁[Fe（OH）SO₄]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血．工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如图：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：

回答下列问题：

①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式 ．

②加入少量NaHCO₃的目的是调节溶液的pH，应控制pH的范围为 ．

③在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，O₂与NaNO₂在反应中均作氧化剂．若参与反应的O₂有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO₂的物质的量为 ．

④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe（OH）]²⁺离子，可部分水解生成[Fe₂（OH）₄]²⁺聚合离子，该水解反应的离子方程式为　 　．

硫酸锌是制备荧光粉的原料之一．工业上由锌白矿（主要成分是ZnO，还含有Fe₂O₃、CuO、SiO₂等杂质）制备ZnSO₄•7H₂O的流程如下：

已知：常温下，溶液中的Fe³⁺、Zn²⁺、Fe²⁺以氢氧化物形式开始沉淀的pH分别为：2.7，5.4，7.6；完全沉淀的pH分别为：3.7，6.5，9.7．

（1）下列能提高浸取过程中浸出效率的措施有　 

A．将矿石粉碎   B．提高浸取温度   C．适当增加硫酸的浓度   D．搅拌并适当延长浸取时间

ZnO和硫酸反应的离子方程式为　 

（2）加入适量锌粉后溶液中存在的金属阳离子主要有 

（3）氧化过程中H₂O₂发生反应的化学方程式为 

（4）加入适量Ca（OH）₂调节溶液pH至 （填范围），促进Fe³⁺水解完全．Fe³⁺水解反应的平衡常数表达式K=　 　．

草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体（K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O）有很重要的用途．可用如下流程来制备．根据题意完成下列各题：

（1）若用铁和稀硫酸制备绿矾（FeSO₄•7H₂O）过程中，其中 （填物质名称）往往要过量，理由是 ．

（2）要从溶液中得到绿矾，必须进行的实验操作是 ．（按前后顺序填）

a．过滤洗涤     b．蒸发浓缩     c．冷却结晶    d．灼烧    e．干燥

某兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体（K₃[Fe（C₂O₄）₃]•3H₂O）中铁元素含量，做了如下实验：

步骤1：称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250ml溶液．

步骤2：取所配溶液25.00ml于锥形瓶中，加稀H₂SO₄酸化，滴加KMnO₄溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳，同时，MnO₄^﹣被还原成Mn²⁺ ． 向反应后的溶液中加入一定量锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍里酸性．

步骤3：在酸性条件下，用0.010mol/L KMnO₄溶液滴定步骤二所得溶液至终点，共做三次实验，平均消耗KMnO₄溶液20.00ml，滴定中MnO₄^﹣ ， 被还原成Mn²⁺ ．

（3）步骤1中，配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有　 ；主要操作步骤依次是：称量、溶解、转移、 、定容、摇匀．

（4）步骤2中，加入锌粉的目的是 ．

（5）步骤3中，发生反应的离子方程式为： ．

（6）步骤2中，若加入的KMnO₄的溶液的量不够，则测得的铁含量 ．（选填“偏低”、“偏高”、“不变”）