Question

2．Fe（OH）₃可用來制顏料、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）₃?H⁺+FeO₂^-+H₂O
（1）向3支盛有1mL 1.0mol•L^-1 FeCl₃溶液的試管中，分別加入3mL不同濃度的NaOH溶液，都產(chǎn)生紅褐色沉淀．充分反應(yīng)后，過濾，取濾液分成兩等份，分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如表：

	5.0	6.0	7.0
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：滴入幾滴KSCN溶液	不變紅	不變紅	不變紅
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：先加入過量稀硫酸，再滴入幾滴KSCN溶液	不變紅	變紅	變紅

①產(chǎn)生紅褐色沉淀的離子方程式是Fe³⁺+3OH^-?Fe（OH）₃↓．
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FeO₂^-+4H⁺?Fe³⁺+2H₂O、Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃（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1mL 1.0mol•L^-1 FeCl₃溶液中滴加1.0mol•L^-1Na₂CO₃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．將沉淀過濾、洗滌后取樣，加入少量稀鹽酸，有無色氣體產(chǎn)生，證明沉淀中含有碳酸鹽．
②向1mL 1.0mol•L^-1FeCl₃溶液中滴加1.0mol•L^-1Na₂SO₃溶液，溶液由黃色變?yōu)榧t色，無丁達(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2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O?2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺、Fe²⁺+SO₃^2-?FeSO₃↓．
（3）比較（1）和（2），制備Fe（OH）₃的合理方法是1mL1.0mol•L^-1FeCl₃溶液與3mL濃度小于6.0mol•L^-1的NaOH溶液（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NaClO（寫出一種即可）．

Answer 1

分析 （1）①鐵離子與氫氧根離子生成氫氧化鐵沉淀；
②酸性環(huán)境存在FeO₂^-，c（NaOH）≥6.0  mol•L^-1時(shí)，生成鐵離子，與KSCN反應(yīng)；
（2）①碳酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w生成；
②鐵離子與亞硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到亞鐵離子，繼續(xù)加亞硫酸鈉，得到FeSO₃；
（3）根據(jù)盡可能得到純凈的產(chǎn)品比較兩種方法可得；
（4）FeSO₄溶液可與NaClO制Fe（OH）₃．

解答 解：（1）①產(chǎn)生紅褐色沉淀的離子方程式是Fe³⁺+3OH^-?Fe（OH）₃↓，故答案為：Fe³⁺+3OH^-?Fe（OH）₃↓；
②酸性環(huán)境下，鐵以FeO₂^-形式存在，當(dāng)c（NaOH）≥6.0  mol•L^-1時(shí)，F(xiàn)eO₂^-+4H⁺?Fe³⁺+2H₂O，鐵離子使KSCN顯紅色，F(xiàn)e³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃；
故答案為：FeO₂^-+4H⁺?Fe³⁺+2H₂O；Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃；
（2）①碳酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w生成，證明沉淀中含有碳酸鹽可加入少量稀鹽酸，有無色氣體產(chǎn)生；
故答案為：加入少量稀鹽酸，有無色氣體產(chǎn)生；
②向1mL 1.0mol•L^-1FeCl₃溶液中滴加1.0mol•L^-1Na₂SO₃溶液發(fā)生反應(yīng)：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O?2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺，繼續(xù)滴加Na₂SO₃溶液：Fe²⁺+SO₃^2-?FeSO₃↓；
故答案為：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O?2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺、Fe²⁺+SO₃^2-?FeSO₃↓；
（3）（2）方法容易引入雜質(zhì)，不妥，（1）中氫氧化鈉濃度過大，鐵離子的利用率不高，故選用1mL 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溶液可與氧化劑NaClO制Fe（OH）₃，故答案為：NaClO．

點(diǎn)評 本題考查了氫氧化鐵的有關(guān)性質(zhì)，涉及氧化還原反應(yīng)，物質(zhì)的制備，實(shí)驗(yàn)條件的選擇等知識點(diǎn)，題目難度中等，要求學(xué)生對物質(zhì)基本知識的掌握，輔以題目信息靈活運(yùn)用．