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.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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

．

分析：（1）依据装置图分析，集气瓶是起到安全瓶的作用分析判断；依据氧化还原反应的元素化合价变化和电子守恒分析计算配平写出化学方程式；
（2）根据m=ρVω判断；
（3）根据表格中产品等级和反应物用量判断；
（4）根据铁元素的化合价，由物质Fe₃（OH）₈中铁元素化合价总和应为+8，可推断该物质的分子中含+2价Fe²⁺一个、+3价Fe³⁺二个，把铁、氢元素与氧元素结合成氧化物，而改写其化学式；根据沉淀由“白”变“绿”的现象是由于Fe（OH）₂部分被氧化而混入少量的Fe（OH）₃的缘故分析，因此可采取向Fe²⁺和Fe³⁺的混合液中加入NaOH溶液生成其混合物或直接把两种物质混合，观察颜色的方法以验证沉淀由“白”变“绿”的原因．

解答：解：（1）装置图中分析可知，集气瓶起到安全瓶的作用，防止烧杯中的液体倒吸到锥形瓶中污染生成的产物；氧化还原反应中CuSO₄中铜元素化合价从+2价变化为0价，转移电子为2，PH₃中磷元素化合价-3价变化为+5价，转移电子为8，依据电子守恒和原子守恒配平书写得到化学方程式为：4CuSO₄+PH₃+4H₂O=H₃PO₄+4H₂SO₄+4Cu
故答案为：起安全瓶作用，防止烧杯中的洗液倒吸至锥形瓶中污染产物；4，1，4H₂O，1，4，4；
（2）根据m=ρVω知，要计算溶液的体积还需要知道98%硫酸的密度，故答案为：98%硫酸的密度；
（3）硫酸和铁的质量比确定了产品的级别，从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，可以看出，三价铁的含量越低级别越高，从表中可以看出，只要控制铁过量，产品级别就高，故答案为：铁；
（4）由资料信息可知，氢氧化亚铁为白色而氢氧化铁为棕色，二者的混合物呈现出绿色，因此实验中出现灰绿色或绿色的现象应是生成的Fe（OH）₂部分被氧化而混入少量的Fe（OH）₃的缘故；资料中提及的微绿色Fe₃（OH）₈，可理解为Fe（OH）₂与Fe（OH）₃的结合起的一种物质，其中既有+2价铁也有+3价铁，因此改写为氧化物的形式时，8个氢原子应结合成4H₂O，所以应写成：FeO?Fe₂O₃?4H₂O，由于出现的沉淀由白变绿是因为形成了Fe（OH）₂与Fe（OH）₃的混合沉淀，因此可利用向Fe²⁺和Fe³⁺的混合液中直接加入NaOH溶液，反应生成Fe（OH）₂与Fe（OH）₃的混合沉淀物，观察此时沉淀物的颜色，或直接取Fe（OH）₂与Fe（OH）₃进行混合，观察混合后颜色的方法，以解释沉淀由“白”变“绿”的现象，
故答案为：FeO?Fe₂O₃?4H₂O；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

点评：本题考查了铁及其化合物性质的分析，反应现象的判断应用，根据实验所提供资料的分析，正确理解实验的目的及出现现象的原因，对于解答此新知识的探究型问题是尤其重要的，题目难度中等．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2010?南通模拟）某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO₄?7H₂O．已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质（3.3%）．

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：

沉淀物	Al（OH）₃	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Ni（OH）₂
pH	5.2	3.2	9.7	9.2

回答下列问题：
（1）操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为

漏斗、蒸发皿

．
（2）“碱浸”过程中发生的离子方程式是

2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑、Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂O

．
（3）“酸浸”时所加入的酸是

H₂SO₄

（填化学式）．酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是

Ni²⁺、Fe²⁺

．
（4）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是

3.2-9.2

．
（5）“调pH为2～3”的目的是

防止在浓缩结晶过程中Ni²⁺水解

．
（6）产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO₄?7H₂O），其原因可能是

H₂O₂的用量不足（或H₂O₂失效）、保温时间不足导致Fe²⁺未被完全氧化造成的

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

从含镍废催化剂中可回收镍，其流程如下：

某油脂化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质（3.3%）．部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：

沉淀物	Al（OH）₃	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Ni（OH）₂
pH	5.2	3.2	9.7	9.2

回答下列问题：
（1）“碱浸”的目的是除去

Al、Al₂O₃、油脂

．
（2）“酸浸”时所加入的酸是

H₂SO₄

（填化学式）．酸浸后，滤液②中可能含有的金属离子是

Ni²⁺、Fe²⁺

．
（3）“调pH为2～3”的目的是

防止在浓缩结晶过程中Ni²⁺水解

．
（4）产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO₄?7H₂O），可能是由于生产过程中

H₂O₂的用量不足（或H₂O₂失效）、保温时间不足导致Fe²⁺未被完全氧化造成的

．
（5）NiSO₄在强碱溶液中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料--NiOOH．该反应的离子方程式是

2Ni²⁺+ClO^-+4OH^-=2NiOOH↓+Cl^-+H₂O

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体（K₃[Fe（C₂O₄）₃]?3H₂O）有很重要的用途．可用如图流程来制备．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

铁

（填物质名称）往往要过量，理由是

防止Fe²⁺被氧化

．
（2）要从溶液中得到绿矾，必须进行的实验操作是

bcae

．（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

250ml容量瓶

；主要操作步骤依次是：称量、溶解、转移、

洗涤

、定容、摇匀．
（4）步骤2中，加入锌粉的目的是

还原Fe³⁺为Fe²⁺

．
（5）步骤3中，发生反应的离子方程式为：

MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

．
（6）步骤2中，若加入的KMnO₄的溶液的量不够，则测得的铁含量

偏高

．（选填“偏低”、“偏高”、“不变”）
（7）某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾（K₃[Fe（C₂O₄）₃]）在一定条件下加热分解，所得固体的质量为5.42g，同时得到密度为1.647g/L（已折合成标准状况下）气体．研究固体产物得知，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K₂CO₃．写出该分解反应的化学方程式

2K₃[Fe（C₂O₄）₃]═3K₂CO₃+Fe+FeO+4CO+5CO₂

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾（FeSO₄?7H₂O），过程如下：

（1）将过程②中的产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是

ACD

；
A．品红溶液 B．紫色石蕊溶液 C．酸性KMnO₄溶液 D．溴水
（2）过程①中，FeS和O₂、H₂SO₄反应的化学方程式为：

4FeS+3O₂+6H₂SO₄=2Fe₂（SO₄）₃+6H₂O+4S

；
（3）过程③中，需加入的物质是

；
（4）过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架，还需要的仪器有

蒸发皿、玻璃棒

；
（5）过程⑤调节pH可选用下列试剂中的

（填选项序号）；
A．稀硫酸 B．CaCO₃ C．NaOH溶液
（6）过程⑥中，将溶液Z加热到70-80℃，目的是

促进Fe³⁺的水解

；
（7）实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验．
①用分析天平称取2.700g样品；
②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；
③过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为3.495g．若该聚铁主要成分为[（Fe（OH）（SO₄）]_n；
则该聚铁样品中铁元素的质量分数为

31.1%

．（假设杂质中不含铁元素和硫元素）

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科目：高中化学 来源： 题型：

重铬酸盐是电镀工业的重要原料．工业制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的第一步是将不溶于水的Cr₂O₃在强碱性（如KOH）条件下，用KClO₃氧化，得到易溶于水的铬酸钾（K₂CrO₄）和KCl，过滤后，将含有铬酸钾的滤液酸化，使其转变为重铬酸钾，反应的离子方程式为2Cr

+2H⁺═Cr₂

+H₂O．
回答下列问题：（本题注意有效数字位数保留）
（1）写出由Cr₂O₃制备铬酸钾的化学方程式：

．
（2）工业上制备100kg重铬酸钾需要KClO₃

kg．
（3）电镀后的废水中含六价铬对人体有毒，要经化学处理后才能排入，方法是用绿矾（FeSO₄?7H₂O）在酸性条件下把废水中有害离子还原，其化学方程式为：6FeSO₄+K₂Cr₂O₇+7H₂SO₄═3Fe₂（SO₄）₃+K₂SO₄+Cr₂（SO₄）₃+7H₂O．然后再加入过量的石灰水，使铬离子转变为氢氧化铬沉淀．
某化学小组取某地区含铬废水样品250mL，每次取出20.00mL用5.625×10^-3mol/LFeSO₄标准溶液滴定，四次滴定分别用去19.98mL、20.00mL和22.08mLFeSO₄标准溶液．
①取用废水使用的滴定管是

．
②求该地含铬废水中Ce₂

的物质的量浓度．

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