Question

【題目】鐵在化合物中通常是Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)，現(xiàn)有一定量固體物質(zhì)A，可能由FeSO4、Fe2(SO4)3組成，通過實(shí)驗(yàn)確定其成分。探究過程如下：

（1）提出假設(shè)：(請(qǐng)把下列假設(shè)補(bǔ)充完整)

假設(shè)：該固體物質(zhì)是FeSO4；或該固體物質(zhì)是Fe2(SO4)3；或該固體物質(zhì)是___。

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：取少量固體物質(zhì)A于燒杯中，加適量水溶解A，然后取兩份A溶液分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論如表：

實(shí)驗(yàn)方法	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
在溶液中加入KSCN溶液	___	固體物質(zhì)中有Fe2(SO4)3
在酸性KMnO4溶液中加入少量A振蕩	KMnO4溶液顏色無明顯變化	固體物質(zhì)中不含___。

（3）若該固體A可能還存在鐵，則不能證明固體物質(zhì)中含___，其理由至少有兩個(gè)，請(qǐng)分別用離子方程式表示___、___。

（4），寫出由“白色沉淀”轉(zhuǎn)化為“紅褐色沉淀”的化學(xué)方程式___。

（5）上述白色沉淀在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，由此得出Fe(Ⅱ)的還原性強(qiáng)弱與___有關(guān)，FeSO4的還原性___Fe(OH)2（填“大于”“小于”或“等于”）。

Answer 1

【答案】FeSO4和Fe2(SO4)3 溶液變血紅色（或紅色） FeSO4 FeSO4 Fe +2Fe3+=3Fe2+ 5Fe+3MnO4-+24H+=3Mn2+ +5Fe3++12H2O 4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3 溶液酸堿性或pH 小于

【解析】

(1)根據(jù)類比法，結(jié)合鐵和硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物，產(chǎn)物可能為FeSO4、Fe2(SO4)3或二者的混合物；

(2)固體物質(zhì)中有Fe2(SO4)3，在溶液中加入KSCN溶液，溶液應(yīng)變紅；在酸性KMnO4溶液中加入少量A，KMnO4溶液顏色無明顯變化，說明不含還原性物質(zhì)；

(3)鐵具有較強(qiáng)的還原性，能夠與鐵離子或高錳酸鉀反應(yīng)，據(jù)此分析判斷；

(4)硫酸亞鐵溶液與氨水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀，氫氧化亞鐵容易被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵，據(jù)此書寫反應(yīng)的方程式；

(5)硫酸亞鐵溶液可以在空氣中較長(zhǎng)時(shí)間的存在，而氫氧化亞鐵在空氣中很快被氧化，據(jù)此分析解答。

(1)根據(jù)類比法，結(jié)合鐵和硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物，產(chǎn)物可能為FeSO4、Fe2(SO4)3或FeSO4和Fe2(SO4)3的混合物，故答案為：FeSO4和Fe2(SO4)3；

(2)固體物質(zhì)中有Fe2(SO4)3，在溶液中加入KSCN溶液，溶液應(yīng)變紅，在酸性KMnO4溶液中加入少量A，KMnO4溶液顏色無明顯變化，說明固體A中不含還原性物質(zhì)，即不含FeSO4，故答案為：溶液變血紅色；FeSO4；

(3)若固體A還存在鐵，由于Fe +2Fe3+=3Fe2+，或者5Fe+3MnO4-+24H+=3Mn2+ +5Fe3++12H2O，因此不能通過高錳酸鉀是否褪色來證明固體物質(zhì)含FeSO4，故答案為：FeSO4；Fe +2Fe3+=3Fe2+；5Fe+3MnO4-+24H+=3Mn2+ +5Fe3++12H2O；

(4)硫酸亞鐵溶液與氨水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀，氫氧化亞鐵容易被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵，因此白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀的化學(xué)方程式為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案為： 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

(5)硫酸亞鐵溶液可以在空氣中較長(zhǎng)時(shí)間的存在，而氫氧化亞鐵白色沉淀在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，由此得出Fe(Ⅱ)的還原性強(qiáng)弱與溶液酸堿性或pH有關(guān)，FeSO4的還原性＜Fe(OH)2的還原性，故答案為：溶液酸堿性或pH；小于。