
1.(2017·西城區(qū)質(zhì)檢)Fe(OH)3可用來制顏料、藥物,做凈水劑?,F(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++FeO+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:
c(NaOH)/(mol·L-1)
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
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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,立即產(chǎn)生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,________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________(寫出一種
即可)。
解析:(1)①氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)生成紅褐色沉淀,反應(yīng)的離子方程式是Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓;②NaOH濃度較小時(shí),與FeCl3反應(yīng)后的上層清液中幾乎不含有Fe3+、FeO,增大NaOH濃度后,促進(jìn)Fe(OH)3電離為FeO,故當(dāng)c(NaOH)≥6.0 mol·L-1時(shí),其與FeCl3反應(yīng)后的上層清液中含有FeO,實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,加入過量H2SO4,結(jié)合Fe3++3OH-Fe(OH)3H++FeO+H2O可知,有Fe3+生成,則加入KSCN溶液后,混合溶液變紅。
(2)①碳酸鹽與鹽酸反應(yīng)有CO2生成,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溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng):2Fe3++SO+H2O2Fe2++SO+2H+,繼續(xù)滴加Na2SO3溶液:Fe2++SOFeSO3↓。(3)(2)方法容易引入雜質(zhì),(1)中NaOH濃度過大時(shí),F(xiàn)e3+的利用率不高,因此制備Fe(OH)3的合理方法是選用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)Na2O2具有氧化性,能夠?qū)嗚F離子氧化為鐵離子,同時(shí)生成的溶液具有堿性,可制得Fe(OH)3,F(xiàn)eSO4溶液與NaClO反應(yīng)也可制Fe(OH)3。
答案:(1)①Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
②FeO+4H+===Fe3++2H2O,F(xiàn)e3++3SCN-===Fe(SCN)3
(2)①加入少量稀鹽酸,有無色氣泡產(chǎn)生
②2Fe3++SO+H2O===2Fe2++SO+2H+、Fe2++SO===FeSO3↓(文字描述也可)
(3)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)Na2O2、NaClO等
2.(2017·廣州測評(píng))氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種用途廣泛的化工原料。有關(guān)資料及制取步驟如下:
①氨基甲酸銨在常溫下、干燥的空氣中穩(wěn)定,遇水或潮濕空氣則生成碳酸銨或碳酸氫銨。
②制備氨基甲酸銨的原理為2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH”“
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