Question

綠礬（FeSO4?7H2O）是治療缺鐵性貧血的特效藥。某學(xué)校的化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)綠礬進(jìn)行了如下的探究：

FeSO4?7H2O的制備

該化學(xué)興趣小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室通過如下實(shí)驗(yàn)由廢鐵屑（含少量氧化銅、氧化鐵等雜質(zhì)）制備FeSO4·7H2O晶體：

①將5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數(shù)分鐘，用傾析法除去

Na2CO3溶液，然后將廢鐵屑用水洗滌2～3遍。

②向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸，控制溫度在50～80℃之間至鐵屑耗盡；

③趁熱過濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶；

④待結(jié)晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌2～3次，再用濾紙將晶體吸干；

⑤將制得的FeSO4·7H2O晶體放在一個(gè)小廣口瓶中，密閉保存。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)步驟①的目的是　　　　　　　　　　　　　。

（2）實(shí)驗(yàn)步驟②明顯不合理，理由是　　　　　　　　　　　　。

（3）為了洗滌除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì)，實(shí)驗(yàn)步驟④中用少量冰水洗滌晶體，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（二）探究綠礬（FeSO4·7H2O）熱分解的產(chǎn)物

已知SO3的熔點(diǎn)是16.8°C，沸點(diǎn)是44.8°C，該小組設(shè)計(jì)如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）：

【實(shí)驗(yàn)過程】

①儀器連接后，檢查裝置A與B氣密性；

②取一定量綠礬固體置于A中，通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，關(guān)閉k，用酒精燈加熱硬質(zhì)玻璃管；

③觀察到A 中固體逐漸變紅棕色，B中試管收集到無色液體，C中溶液褪色；

④待A中反應(yīng)完全并冷卻至室溫后，取少量反應(yīng)后固體于試管中，加入硫酸溶解，取少量滴入幾滴KSCN溶液，溶液變紅色；

⑤往B裝置的試管中滴入幾滴BaCl2溶液，溶液變渾濁。

(4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

結(jié)論1：B中收集到的液體是?????????????????? ；

結(jié)論2：C中溶液褪色，可推知產(chǎn)物中有???? ?????????????? ；

結(jié)論3：綜合分析上述實(shí)驗(yàn)③和④可推知固體產(chǎn)物一定有Fe2O3。

【實(shí)驗(yàn)反思】

（5）請(qǐng)指出該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置的明顯不足：??????????????????????????? 。

（6）分解后的固體中可能含有少量FeO，取上述實(shí)驗(yàn)④中鹽酸溶解后的溶液少許于試管中，選用一種試劑鑒別，該試劑最合適的是?????????? 。

a．氯水和KSCN溶液???? b．酸性KMnO4溶液????? c．H2O2???? d．NaOH溶液

 

Answer 1

【答案】

（１）除油污；

（2）應(yīng)該鐵屑過量（或反應(yīng)后溶液中必須有鐵剩余），否則溶液中可能有Fe3+存在；

（3）用冰水洗滌可降低洗滌過程中FeSO4·7H2O的損耗；

（4）H2SO4溶液、SO2；

（5）在C裝置后增加一套尾氣處理裝置；?

（6）b。

【解析】

試題分析：（1）碳酸鈉溶液與廢鐵屑的成分均不能反應(yīng)，故只起去油污的作用；（2）結(jié)合廢鐵屑的成分和后邊的步驟可知，必須保證鐵有剩余，才能保證溶液中沒有鐵離子；（3）降低溫度，減小綠礬的溶解度；（4）硫酸亞鐵晶體受熱有水蒸汽生成，根據(jù)三氧化硫的熔點(diǎn)可知，冰水能將三氧化硫和水液化，在B中反應(yīng)生成硫酸；C中是生成的二氧化硫使品紅溶液褪色；（5）二氧化硫要進(jìn)行尾氣處理；（6）固體中有氧化鐵，溶于鹽酸后有三價(jià)鐵生成，要想檢驗(yàn)二價(jià)鐵的存在，需利用亞鐵離子的還原性，使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故選b。

考點(diǎn)：考查亞鐵離子和鐵離子的檢驗(yàn)、二氧化硫的漂白作用、物質(zhì)的制備和應(yīng)用題目信息解題的能力