Question

【題目】綠礬(FeSO47H2O)，又稱絳礬，始載于《新修本草》“礬石有五種……其絳礬本來綠色，新出窟未見風(fēng)者，正如琉璃……燒之赤色，故名絳礬矣”。綠礬在醫(yī)藥、凈水、化肥、農(nóng)藥等方面有廣發(fā)的應(yīng)用。某學(xué)習(xí)小組進行了如下學(xué)習(xí)活動：

Ⅰ.制備FeSO4。

(1)請你寫出一個以Fe為原料制備FeSO4的化學(xué)方程式_________，若有5.6 g Fe完全反應(yīng)，理論上生成FeSO4_______g。

Ⅱ.小組同學(xué)在用綠礬配制FeSO4溶液時發(fā)現(xiàn)，溶液顏色會由綠變黃。然后進行如下探究：

（查閱資料）

ⅰ.FeSO4溶液能與氧氣反應(yīng)，反應(yīng)生成的可溶性含鐵物質(zhì)遇KSCN溶液會變紅。

ⅱ.保存FeSO4溶液時要加入稀硫酸和鐵釘，置于陰涼處。

（提出猜想）

影響FeSO4溶液與氧氣反應(yīng)速率的因素可能有溫度、濃度、溶液酸堿性、是否有鐵釘?shù)取?/span>

（進行實驗）

（解釋與結(jié)論）

(2)通過對比實驗②和③，得出的結(jié)論是 _____ 。

(3)欲得出“稀硫酸和鐵釘共同存在下才能有效防止FeSO4溶液變質(zhì)”的結(jié)論，需要對比_____ (填編號)。

(4)實驗⑤中，FeSO4溶液變質(zhì)的反應(yīng)如下，補全該反應(yīng)的化學(xué)方程式。4FeSO4 + 2H2SO4+ O2 2Fe2(SO4)3 + _____ _______

(5)下列說法正確的是 _____ .

A．其他條件相同，溶液酸性增強，FeSO4溶液變質(zhì)加快

B．其他條件相同，FeSO4溶液濃度越大，變質(zhì)越快

C．實驗⑥中，滴加KSCN溶液后，略顯紅色，振蕩后溶液變?yōu)闇\綠色，可能是發(fā)生了反應(yīng)Fe2(SO4)3 +Fe=3FeSO4

D．“其絳礬本來綠色……燒之赤色”，顏色發(fā)生變化的原因可能是鐵的化合價發(fā)生了變化

Answer 1

【答案】Fe + H2SO4====FeSO4 + H2↑ 或Fe + CuSO4====FeSO4 + Cu15.2溫度越高，F(xiàn)eSO4溶液與氧氣反應(yīng)的速率越快；或者溫度會影響FeSO4溶液與氧氣反應(yīng)的速率②④⑤⑥2H2OCD

【解析】

解：I(1)據(jù)質(zhì)量守恒，由Fe生成FeSO4，需要增加SO42-，所以可以用含有SO42-的溶液如H2SO4或CuSO4，故化學(xué)方程式為：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑或Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；設(shè)5.6gFe反應(yīng)生成FeSO4的質(zhì)量為x，由題意得：

Fe～FeSO4

56 152

5.6g x

x=15.2g；【解釋與結(jié)論】本題主要利用化學(xué)實驗中的控制變量法來完成：(2)對比實驗②③，發(fā)現(xiàn)③的溫度高為40℃，在0min溶液立即變?yōu)辄S色，說明溫度越高，FeSO4溶液與氧氣反應(yīng)的速率越快；或者溫度會影響FeSO4溶液與氧氣反應(yīng)的速率，故答案為：溫度越高，FeSO4溶液與氧氣反應(yīng)的速率越快；或者溫度會影響FeSO4溶液與氧氣反應(yīng)的速率；(3)要驗證FeSO4變質(zhì)，需要外部條件一樣，所以需要20℃，用實驗②做對比，過2h溶液顏色變黃加深，說明已經(jīng)氧化；實驗④是只有鐵釘，過2h溶液顏色變黃加深，說明已經(jīng)氧化；實驗⑤是只有H2SO4，過2h后滴加KSCN溶液后，略顯紅色，說明已氧化；實驗⑥鐵釘和H2SO4都有，過2h后振蕩后溶液變?yōu)闇\綠色，說明沒有氧化。綜合以上分析，說明FeSO4要不變質(zhì)，氧化，需要稀硫酸和鐵釘共同存在下；(4)根據(jù)質(zhì)量守恒中反應(yīng)前后原子個數(shù)和種類不變，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后少4個氫原子和2個氧原子。所以為2H2O；(5)選項A B 根據(jù)實驗②和①，燒杯內(nèi)H2SO4濃度有10%提高到20%，濃度變大，溶液酸性增強，現(xiàn)象為30min溶液鮮黃色到略顯黃色，說明酸性增強，溶液變質(zhì)速度慢，故A B錯；選項C 溶液變黃是因為生產(chǎn)了Fe3+，而溶液有變?yōu)闇\綠色是生成了Fe2+，因為實驗⑥中有鐵釘，所以會發(fā)生反應(yīng)：Fe2(SO4)3+Fe═3FeSO4，故C對；選項D 因為Fe2+溶液為淺綠色，Fe3+溶液為黃色，所以有變化，是Fe的化合價變了，故D對。