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    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、Cl2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．
    方案1：取少量溶液，加入几滴
     
    试剂，如果观察到的现象是
     
    ；实验结论：证明绿矾样品没有被氧化．
    方案2：取少量溶液，加入几滴
     
    试剂，如果观察到的现象是
     
    ．
    实验结论：证明绿矾样品完全被氧化．
    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】以绿矾为原料可以制取聚合硫酸铁（SPFS）．聚合硫酸铁是一种重要的无机高分子絮凝剂，极易溶于水，作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用．其组成可表示成Fex（OH）y（SO4）z?nH2O（其中Fe为+3价）．工业上常用的一种制备流程为：
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    取7.507g某固体聚合硫酸铁溶解于水，向其中加入过量的BaCl2溶液到沉淀完全，经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀10.485g，向上述滤液中加入NH3?H2O，调节溶液pH=6，经过滤、洗涤、干燥得Fe2O3固体2.800g．通过计算确定该固体聚合硫酸铁样品的化学式为
     
    ．（写出计算过程）
    分析：问题1：绿矾样品被氧化会生成三价铁离子，三价铁离子遇到滴入KSCN溶液会变红色，亚铁离子能使酸性KMnO4溶液褪色；Fe3+与Fe反应生成Fe2+；
    问题2：根据原子守恒和电荷守恒来计算．
    解答：解：【问题1】方案1：绿矾样品被氧化会生成三价铁离子，三价铁离子遇到滴入KSCN溶液会变红色，所以向绿矾溶液中加入KSCN溶液，如果溶液不变红色，证明绿矾样品没有被氧化，
    故答案为：滴入KSCN溶液，溶液不变红色；
    方案2：亚铁离子能使酸性KMnO4溶液褪色，所以向绿矾溶液中加入酸性KMnO4溶液，如果溶液不退缩，说明溶液中没有亚铁离子，证明绿矾样品完全被氧化，
    故答案为：滴入酸性KMnO4溶液，溶液不褪色；
    【问题2】n（SO42-）=n（BaSO4）=
    10.485g
    233 g/mol
    =0.045 mol，
    n（Fe2O3）=
    2.800g
    160 g/mol
    =0.0175 mol，
    n（Fe3+）=2 n（Fe2O3）=0.035 mol，
    根据电荷守恒得：n（OH-）=3n（Fe3+）-2 n（SO42-）=0.015 mol，
    则n（Fe3+）：n（OH-）：n（SO42-）：n（H2O）═35：15：45：54
    即化学式为Fe35（OH）15 （SO4）45?54H2O                       
    故答案为：Fe35（OH）15 （SO4）45?54H2O．
    点评：本题探究了绿矾变质后成分的检验，及聚合硫酸铁样品的组成，是一道计算知识的题目，考查学生分析和解决问题的能力，本题难度稍大．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2009?广东模拟）绿矾（FeSO4?7H2O）是重要的化学化工试剂，工业上常利用机械加工行业产生的废铁屑为原料制备．请回答下列问题：
    （1）右图锥形瓶中的反应物是铁屑和28%的硫酸，反应前常用98%的硫酸配制500g 28%的硫酸，要算出所需98%的硫酸的体积，还要知道的数据是
    98%硫酸的密度
    98%硫酸的密度
    ．
    （2）在制备硫酸亚铁的过程中，理论上控制铁过量或酸过量均有利于防止Fe2+被氧化．设计两个实验：实验一，控制酸过量；实验二，控制铁过量；其余步骤同，制得硫酸亚铁，并对产品质量进行检测．检测结果如下：
    序号 反应物用量 产品质量
    1 n（H2SO4）：n（Fe）＞1：1 介于Ⅰ级～Ⅱ级之间
    2 n（H2SO4）：n（Fe）＜1：1 优于Ⅰ级
    已知产品质量标准：Fe3+的质量分数等于0.005%，产品质量定为Ⅰ级；Fe3+的质量分数等于0.01%，产品质量定为Ⅱ级，从实验结果中，可得出制备硫酸亚铁溶液时，反应控制
    铁
    铁
    过量为最佳．
    （3）该小组在继续研究由绿矾制备Fe（OH）2的过程中，发现出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色，最后变为红褐色．甲同学查资料该灰绿色沉淀可能是Fe3（OH）8，请用氧化物的形式写出该沉淀
    FeO?Fe2O3?4H2O
    FeO?Fe2O3?4H2O
    ；乙同学查资料后认为该灰绿色沉淀是由于Fe（OH）2部分被氧化，混入少量的Fe（OH）3的缘故，请提出一种在研究由Fe2+制备Fe（OH）2的过程中，有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路
    向Fe2+和Fe3+的混合液中加入NaOH溶液后，观察生成的沉淀的颜色是否为灰绿色．或者可以将Fe（OH）3和Fe（OH）2混合后观察其颜色
    向Fe2+和Fe3+的混合液中加入NaOH溶液后，观察生成的沉淀的颜色是否为灰绿色．或者可以将Fe（OH）3和Fe（OH）2混合后观察其颜色
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    精英家教网绿矾（FeSO4?7H2O）是重要的化学化工试剂，工业上常利用机械加工行业产生的废铁屑为原料制备．
    请回答下列问题：
    （1）图是某研究性学习小组用于制备绿矾的装置，其中集气瓶的作用是
     
    ；烧杯中盛放的试剂是 CuSO4溶液，发生反应：
     
    CuSO4+
     
    PH3+
     
     
    =
     
    H3PO4+
     
    H2SO4+
     
    Cu↓，请配平．
    （2）如图锥形瓶中的反应物是铁屑和28%的硫酸，反应前常用98%的硫酸配制500g 28%的硫酸，要算出所需98%的硫酸的体积，还要知道的数据是
     
    ．
    （3）在制备硫酸亚铁的过程中，理论上控制铁过量或酸过量均有利于防止Fe2+被氧化．设计两个实验：实验一，控制酸过量；实验二，控制铁过量；其余步骤同，制得硫酸亚铁，并对产品质量进行检测．检测结果如下：
    序号 反应物用量 产品质量
    1 n（H2SO4）：n（Fe）＞1：1 介于Ⅰ级～Ⅱ级之间
    2 n（H2SO4）：n（Fe）＜1：1 优于Ⅰ级
    已知产品质量标准：Fe3+的质量分数等于0.005%，产品质量定为Ⅰ级；Fe3+的质量分数等于0.01%，产品质量定为Ⅱ级，从实验结果中，可得出制备硫酸亚铁溶液时，反应控制
     
    过量为最佳．
    （4）该小组在继续研究由绿矾制备Fe（OH）2的过程中，发现出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色，最后变为红褐色．甲同学查资料该灰绿色沉淀可能是Fe3（OH）8，请用氧化物的形式写出该沉淀
     
    ；乙同学查资料后认为该灰绿色沉淀是由于Fe（OH）2部分被氧化，混入少量的Fe（OH）3的缘故，请提出一种在研究由Fe2+制备Fe（OH）2的过程中，有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    精英家教网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）
     强热 
    .
     
     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
     
    ．

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    科目：高中化学 来源：2009年广东省高考化学模拟试卷（二）（解析版） 题型：解答题

    绿矾是重要的化学化工试剂，工业上常利用机械加工行业产生的废铁屑为原料制备．请回答下列问题：
    （1）右图锥形瓶中的反应物是铁屑和28%的硫酸，反应前常用98%的硫酸配制500g 28%的硫酸，要算出所需98%的硫酸的体积，还要知道的数据是______．
    （2）在制备硫酸亚铁的过程中，理论上控制铁过量或酸过量均有利于防止Fe2+被氧化．设计两个实验：实验一，控制酸过量；实验二，控制铁过量；其余步骤同，制得硫酸亚铁，并对产品质量进行检测．检测结果如下：
    序号反应物用量产品质量
    1n（H2SO4）：n（Fe）＞1：1介于Ⅰ级～Ⅱ级之间
    2n（H2SO4）：n（Fe）＜1：1优于Ⅰ级
    已知产品质量标准：Fe3+的质量分数等于0.005%，产品质量定为Ⅰ级；Fe3+的质量分数等于0.01%，产品质量定为Ⅱ级，从实验结果中，可得出制备硫酸亚铁溶液时，反应控制______过量为最佳．
    （3）该小组在继续研究由绿矾制备Fe（OH）2的过程中，发现出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色，最后变为红褐色．甲同学查资料该灰绿色沉淀可能是Fe3（OH）8，请用氧化物的形式写出该沉淀______；乙同学查资料后认为该灰绿色沉淀是由于Fe（OH）2部分被氧化，混入少量的Fe（OH）3的缘故，请提出一种在研究由Fe2+制备Fe（OH）2的过程中，有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路______．

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