Question

某化學小組用下列裝置對鐵及其化合物的性質進行探究，回答有關問題：
（1）該小組同學想制得氫氧化亞鐵并保存較長時間，按圖（1）所示裝置對其進行操作．

①某同學的操作是：先夾緊止水夾a，再使A管開始反應，實驗中在B管中觀察到的現象是

 

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②為達到實驗目的，正確的操作是：

 

，B管中發生反應的離子方程式是：

 

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（2）當上述裝置的實驗結束后，取A管內反應所得的溶液，隔絕空氣小心蒸干后得到FeSO₄，再高溫煅燒（有關裝置和操作均已略去），最后留下紅棕色固體，將分解時產生的氣體按圖（2）所示裝置依次通過洗氣裝置，結果試管甲內出現白色沉淀，試管乙內品紅溶液紅色褪去，回答：
①用方程式表示試管甲產生白色沉淀的原因

 

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②為驗證紅棕色固體成分，可進行如下操作

 

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③圖（2）中丙裝置的作用是

 

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④根據實驗現象寫出A管內溶液蒸干后，在高溫煅燒分解時所發生的化學反應方程式

 

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Answer 1

考點：鐵及其化合物的性質實驗

專題：實驗題

分析：（1）①鐵和硫酸反應產生氫氣，壓強可以將溶液壓入B管中，硫酸亞鐵和氫氧化鈉反應生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵容易被氧氣氧化為氫氧化鐵；
②為了防止空氣中的氧氣將氫氧化亞鐵氧化，應該用氫氣將裝置中的氧氣排出；
（2）①FeSO₄高溫煅燒的氣體產物能和氯化鋇反應生成白色沉淀，則沉淀是硫酸鋇，一定是三氧化硫的性質，二氧化硫能使品紅褪色，據此回答；
②氧化鐵是紅棕色的固體，可以和鹽酸反應得到氯化鐵，鐵離子的檢驗用KSCN溶液；
③二氧化硫有毒，可以用氫氧化鈉吸收處理；
④根據實驗現象確定產物，據此書寫化學方程式即可．

解答： 解：（1）①鐵和硫酸反應產生氫氣，壓強可以將產生的硫酸亞鐵溶液壓入B管中，這樣硫酸亞鐵和氫氧化鈉反應生成氫氧化亞鐵白色沉淀，氫氧化亞鐵容易被氧氣氧化為紅褐色的氫氧化鐵，故答案為：A中溶液進入B中，開始產生白色沉淀，然后變灰綠色，最后變成紅褐色；
②為了防止空氣中的氧氣將氫氧化亞鐵氧化，應該用氫氣將裝置中的氧氣排出，即打開止水夾a，使A管反應一段時間至B中處產生氣體純凈后再夾緊止水夾a；
B管中發生反應的離子方程式是：Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓，
故答案為：開止水夾a，使A管反應一段時間至B中處產生氣體純凈后再夾緊止水夾a；Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓；
（2）①FeSO₄高溫煅燒的氣體產物能和氯化鋇反應生成白色沉淀，則沉淀是硫酸鋇，一定是三氧化硫的性質，二氧化硫和氯化鋇之間不反應，出現白色沉淀的原理方程式為：SO₃+H₂O=H₂SO₄、H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl 或SO₃+H₂O+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，故答案為：SO₃+H₂O=H₂SO₄，H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl 或SO₃+H₂O+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl；
②氧化鐵是紅棕色的固體，可以和鹽酸反應得到氯化鐵，鐵離子的檢驗用KSCN溶液，為了檢驗紅棕色固體成分，可以取固體溶于鹽酸后，再滴加KSCN溶液，觀察到溶液變紅色，即可證明是氧化鐵固體，故答案為：取固體溶于鹽酸后，再滴加KSCN溶液，觀察到溶液變紅色；
③二氧化硫有毒，可以用氫氧化鈉吸收處理，故答案為：吸收SO₂；
④根據以上實驗現象，得到硫酸亞鐵分解的原理方程式為：2FeSO₄

高溫  .

Fe₂O₃+SO₃↑+SO₂↑．
故答案為：2FeSO₄

高溫  .

Fe₂O₃+SO₃↑+SO₂↑．

點評：本題是一道物質的制取實驗方案的設計題，考查學生含鐵的化合物的性質知識，注意氫氧化亞鐵容易氧氣氧化的性質，難度較大．