Question

【題目】Fe(OH)3可用來(lái)制顏料、藥物，作凈水劑。現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究制備Fe(OH)3的方法。

資料：新制Fe(OH)3在溶液中存在兩種電離：Fe3++3OH-Fe(OH)3H++FeO2-+H2O

(1)向3支盛有1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液的試管中，分別加入3 mL不同濃度的NaOH溶液，都產(chǎn)生紅褐色沉淀。充分反應(yīng)后，過(guò)濾，取濾液分成兩等份，分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

① 產(chǎn)生紅褐色沉淀的離子方程式是________。

② 當(dāng)c(NaOH)≥6.0 mol·L-1時(shí)，實(shí)驗(yàn)Ⅱ中溶液變紅的原因是________、________(用離子方程式表示)。

(2)有同學(xué)提出可用某些鹽與FeCl3反應(yīng)制備Fe(OH)3。

① 向1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液，立即有大量氣泡并有紅褐色沉淀產(chǎn)生。有同學(xué)提出沉淀中可能含有碳酸鹽。將沉淀過(guò)濾、洗滌后取樣，________，證明沉淀中含有碳酸鹽。

② 向1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L-1 Na2SO3溶液，溶液由黃色變?yōu)榧t色，無(wú)丁達(dá)爾效應(yīng)，繼續(xù)滴加Na2SO3溶液，最終得到紅褐色沉淀。經(jīng)檢驗(yàn)沉淀中除Fe(OH)3外還含有FeSO3。產(chǎn)生FeSO3的原因是_________________。

(3)比較(1)和(2)，制備Fe(OH)3的合理方法是___________(注明試劑和用量)。

(4)FeSO4溶液僅與一種試劑反應(yīng)也可制Fe(OH)3，該試劑的化學(xué)式是________(寫(xiě)出一種即可)。

Answer 1

【答案】

(1)①Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓；

②FeO2-+4H+=Fe3++2H2O；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；

(2)①加入少量稀鹽酸，有無(wú)色氣體產(chǎn)生；

②2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+、Fe2++SO32-=FeSO3↓；

(3)1mL1.0mol·L-1FeCl3溶液與3mL濃度小于6.0mol·L-1的NaOH溶液；

(4)Na2O2、NaClO等；

【解析】

試題分析：(1)① 氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)生成紅褐色沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Fe3+ + 3OH-=Fe(OH)3↓，故答案為：Fe3+ + 3OH-=Fe(OH)3↓；②新制Fe(OH)3在溶液中存在兩種電離：Fe3++3OH-Fe(OH)3H++FeO2-+H2O，當(dāng)c(NaOH)≥6.0 mol·L-1時(shí)，FeO2- + 4H+=Fe3+ + 2H2O；Fe3++ 3SCN-=Fe(SCN)3溶液變紅，故答案為：FeO2- + 4H+=Fe3+ + 2H2O；Fe3++ 3SCN-=Fe(SCN)3；

(2)有同學(xué)提出可用某些鹽與FeCl3反應(yīng)制備Fe(OH)3。

① 向1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液中滴加1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液，立即有大量氣泡并有紅褐色沉淀產(chǎn)生。要證明沉淀中可能含有碳酸鹽。只需要將沉淀過(guò)濾、洗滌后取樣，加入少量稀鹽酸，看是否有無(wú)色氣體產(chǎn)生即可，故答案為：加入少量稀鹽酸，有無(wú)色氣體產(chǎn)生；

② 三價(jià)鐵離子具有氧化性，與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，2Fe3+ + SO32-+H2O=2Fe2+ + SO42-+2H+，進(jìn)而生成FeSO3，Fe2+ + SO32-=FeSO3↓，故答案為：2Fe3+ + SO32-+H2O=2Fe2+ + SO42-+2H+、Fe2+ + SO32-=FeSO3↓；

(3)比較(1)和(2)數(shù)據(jù)，pH大于等于6時(shí)，溶液中仍然含有鐵離子，因此制備Fe(OH)3的合理方法是1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液與3 mL濃度小于6.0 mol·L-1的NaOH溶液，故答案為：1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液與3 mL濃度小于6.0 mol·L-1的NaOH溶液；

(4)FeSO4溶液僅與一種試劑反應(yīng)也可制Fe(OH)3，該試劑具有氧化性，能夠?qū)�亞鐵離子氧化為鐵離子，同時(shí)生成的溶液具有堿性，該試劑可以是Na2O2、NaClO等，故答案為：Na2O2、NaClO等。