Question

實驗室制備少量硫酸亞鐵晶體的實驗步驟如下：取過量潔凈的鐵屑，加入20%％～30%的稀硫酸溶液，在50℃～80℃水浴中加熱至不再產生氣泡。將溶液趁熱過濾，濾液移至試管中，用橡膠塞塞緊試管口。靜置、冷卻一段時間后收集產品。
（1）寫出該實驗制備硫酸亞鐵的化學方程式：__________________________________。
（2）采用水浴加熱的原因是__________________________________________________。
（3）反應時鐵屑過量的目的是（用離子方程式表示）____________________________。
（4）溶液趁熱過濾的原因是__________________________________________________。
（5）塞緊試管口的目的是____________________________________________________。
（6）靜置冷卻一段時間后，在試管中觀察到的現象是____________________________。

Answer 1

（1）Fe + H₂SO₄＝FeSO₄ +H₂↑（2）水浴加熱受熱均勻，溫度容易控制。
（3）Fe+2Fe^3＋＝3Fe^2＋（4）溶液趁熱過濾的目的是減少FeSO₄的損失；
（5）防止空氣中的氧氣將FeSO₄氧化。（6）有淺綠色硫酸亞鐵晶體析出

試題分析：（1）鐵是活潑的金屬和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，反應的化學方程式是Fe + H₂SO₄＝FeSO₄ +H₂↑。
（2）采用水浴加熱能使溶液受熱均勻，且溫度容易控制。
（3）硫酸亞鐵易被氧化生成硫酸鐵，所以反應時鐵屑過量的目的是防止硫酸亞鐵被氧化，反應的離子方程式是Fe+2Fe^3＋＝3Fe^2＋。
（4）因為一般物質的溶解度隨溫度的升高而增大，所以溶液趁熱過濾的目的是減少FeSO₄的損失。
（5）由于硫酸亞鐵易被氧化生成硫酸鐵，所以塞緊試管口的目的是防止空氣中的氧氣將FeSO₄氧化。
（6）硫酸亞鐵晶體是顯淺綠色的，所以一段時間后在試管中觀察到的現象是有淺綠色硫酸亞鐵晶體析出。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題通過硫酸亞鐵的制備，重點考查學生對實驗原理、實驗設計以及實驗操作能力的培養，有利于調動學生的學習興趣，激發學生的學習積極性。該題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規范性和準確及靈活運用知識解決實際問題的能力。