Question

【题目】某化学兴趣小组对硫酸亚铁的一些性质进行探究。 回答下列问题：

(1)配制0.5 mol·L－1 FeSO4溶液时，将称量好的硫酸亚铁溶解于一定浓度的稀硫酸溶液中，结合化学用语解释稀硫酸的作用_____________________________。

该实验小组做如下实验。

实验序号	操作及现象
ⅰ	取2 mL上述FeSO4溶液于试管中，逐滴加入少量0.1 mol·L－1 Na2S 溶液，产生大量黑色沉淀
ⅱ	取2 mL上述FeSO4溶液于试管中，加入2滴1 mol·L－1 KSCN溶液无现象，通入一段时间O2，溶液变为浅红色
ⅲ	重复实验ⅱ，向浅红色溶液中加入5% H2O2溶液至过量，产生无色气体(经检验为O2)，溶液变为深红色，且红色很快褪去

(2)进一步研究证实，黑色沉淀的主要成分是FeS。Na2S 溶液呈碱性，FeSO4溶液与其反应不生成Fe(OH) 2而生成FeS的可能原因是_____________________。

(3)用离子方程式表示步骤ⅱ中溶液变红的原因：___________、_____________。

(4)甲同学探究步骤ⅲ中溶液褪色的原因，提出如下假设：

a. Fe3+ 被H2O2还原 b. SCN- 被O2氧化 c. SCN- 被H2O2氧化

乙同学根据上述实验现象认为假设b不成立，他依据的现象是________________。

甲同学利用上述部分试剂，通过以下实验验证了假设c成立。请将以下实验操作及现象补充完整。

步骤	试剂及操作	现 象
i	取褪色后溶液一份滴加FeCl3溶液	①_________
ii	② _________________	③_________

(5)为探究硫酸亚铁的分解产物，将硫酸亚铁放入装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

① C、D中的溶液依次是__________、________(填字母标号)。

a．品红溶液 b．NaOH溶液 c．BaCl2 溶液

d．Ba(NO3)2 溶液 e．浓H2SO4

② C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别是____________ 、______________。

③ 写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式______________________________。

Answer 1

【答案】Fe2++ 2H2O Fe(OH)2+2H+ 加入稀硫酸，增大H+,浓度，平衡左移，抑制Fe2+水解 FeS溶解度更小 4Fe2++ O2 +4H+ = 4Fe3++ 2H2O Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 实验ⅱ中加入少量KSCN溶液无现象，通入一段时间O2，溶液变为浅红色。 无明显现象 取褪色后的溶液滴加KSCN溶液 溶液变为红色 c、a 产生白色沉淀 品红溶液褪色 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑

【解析】

（1）亚铁离子在溶液中会发生水解；

（2）结合溶解度大小分析；

（3）KSCN溶液遇Fe3+会变红；考虑氧气氧化Fe2+转化为Fe3+导致溶液变红；

（4）结合实验ⅱ种现象可排除假设b；结合假设c的结论，通过对照实验验证KSCN可与过氧化氢反应；

（5）硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，C为氯化钡，用于检验SO3，D为品红，可用于检验SO2。

（1）硫酸亚铁溶液中存在水解平衡，其方程式为：Fe2++ 2H2O Fe(OH)2+2H+，当加入稀硫酸后，增大H+浓度，平衡左移，抑制Fe2+水解，

故答案为：Fe2++ 2H2O Fe(OH)2+2H+，加入稀硫酸，增大H+浓度，平衡左移，抑制Fe2+水解；

（2）FeSO4溶液与Na2S反应不生成Fe(OH) 2而生成FeS的可能原因是FeS更难溶，反应更容易进行，所以得到FeS沉淀，

故答案为：FeS溶解度更小；

（3）取2 mL上述FeSO4溶液于试管中，加入2滴1 mol·L－1 KSCN溶液无现象，通入一段时间O2，溶液变为浅红色，说明氧气将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：4Fe2++ O2 +4H+ = 4Fe3++ 2H2O，Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，

故答案为： 4Fe2++ O2 +4H+ = 4Fe3++ 2H2O 、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3；

（4）乙同学根据上述实验现象认为假设b不成立，主要依据实验实验ⅱ中加入少量KSCN溶液无现象，通入一段时间O2，溶液变为浅红色；甲同学可先取褪色后溶液一份滴加FeCl3溶液，观察若无现象，再取褪色后的溶液滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则可得出结论，SCN- 被H2O2氧化，假设c成立，

故答案为：实验ⅱ中加入少量KSCN溶液无现象，通入一段时间O2，溶液变为浅红色；无明显现象；取褪色后的溶液滴加KSCN溶液；溶液变为红色；

（5）①实验后反应管中残留固体为红色粉末,说明生成Fe2O3,则反应中Fe元素化合价升高,S元素化合价应降低,则一定生成SO2,可知硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,C为氯化钡,用于检验SO3，可观察到产生白色沉淀，D为品红，可用于检验SO2，品红褪色，

故答案为：c、a；

②依据①中分析C、D中的溶液分别是氯化钡溶液与品红溶液，所以现象分别为：产生白色沉淀、品红褪色，

故答案为：产生白色沉淀、品红溶液褪色；

③硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑，

故答案为：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。