Question

（2010?徐匯區(qū)二模）某興趣小組對(duì)如何延長(zhǎng)硫酸亞鐵溶液的保質(zhì)期展開了研究．
（1）制備硫酸亞鐵溶液，最合適的試劑組為

a

（填編號(hào)）；
a．過量鐵屑和稀硫酸     b．過量稀硫酸和鐵屑      c．過量硫酸鐵溶液和鐵屑
（2）實(shí)驗(yàn)室保存硫酸亞鐵溶液的一般方法是

加入鐵釘或少量硫酸

；
該興趣小組取等體積的硫酸亞鐵溶液分別加入三個(gè)燒杯中，各滴入3 滴KSCN試劑，然后進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

燒杯編號(hào)	①	②	③
加入試劑	鐵粉0.1g	鐵粉0.1g，0.1mol/L H2SO4 3mL	0.1mol/L H2SO4 3mL
紅色出現(xiàn)時(shí)間（天）	1天	4天左右	8天以上

（3）在燒杯②中加入2種試劑后，即可觀察到的現(xiàn)象為

有氣泡產(chǎn)生，鐵粉溶解

；
（4）通過比較上述3組實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論為

溶液酸度越大，硫酸亞鐵越不易被氧化

；
（5）硫酸亞鐵溶液在空氣中易氧化，氧化產(chǎn)物易水解生成Fe（OH）₃，導(dǎo)致溶液酸性增大．
①試用一個(gè)離子方程式表示上述反應(yīng)過程中的變化

4Fe²⁺+O₂+10H₂O=4Fe（OH）₃+8H⁺

；
②硫酸亞鐵溶液在空氣中變質(zhì)的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，試用化學(xué)平衡理論解釋燒杯③出現(xiàn)紅色最晚的原因

Fe²⁺在氧化變質(zhì)的過程生成H⁺，所以加入硫酸有利于抑制反應(yīng)正向進(jìn)行

．

Answer 1

分析：（1）制備硫酸亞鐵溶液時(shí)，為防止亞鐵離子被氧化而使鐵過量；
（2）硫酸亞鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽易水解，為防止硫酸亞鐵水解而加入鐵或硫酸；
（3）稀硫酸和鐵反應(yīng)生成可溶性的硫酸亞鐵和氫氣；
（4）根據(jù)酸的濃度及被氧化時(shí)間長(zhǎng)短分析；
（5）①亞鐵離子易被氧化生成鐵離子，鐵離子易水解生成氫氧化鐵；
②向溶液中加入含有相同離子的溶液能抑制亞鐵離子被氧化．

解答：解：（1）a．過量鐵屑能防止亞鐵離子被氧化和水解；    
b．過量稀硫酸和鐵屑能防止亞鐵離子水解但不能防止被氧化；      
c．過量硫酸鐵溶液和鐵屑，溶液中還存在鐵離子；
故選a；
（2）硫酸亞鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽易水解，為防止硫酸亞鐵水解而加入鐵釘或少量硫酸，故答案為：加入鐵釘或少量硫酸；
（3）稀硫酸和鐵反應(yīng)生成可溶性的硫酸亞鐵和氫氣，所以看到的現(xiàn)象是：有氣泡產(chǎn)生，鐵粉溶解，故答案為：有氣泡產(chǎn)生，鐵粉溶解；
（4）根據(jù)酸的濃度及被氧化時(shí)間長(zhǎng)短得，溶液酸度越大，硫酸亞鐵越不易被氧化，出現(xiàn)紅色時(shí)間越長(zhǎng)，故答案為：溶液酸度越大，硫酸亞鐵越不易被氧化；
（5）①亞鐵離子易被氧化生成鐵離子，鐵離子易水解生成氫氧化鐵和氫離子，該反應(yīng)離子方程式為：4Fe²⁺+O₂+10H₂O=4Fe（OH）₃+8H⁺，故答案為：4Fe²⁺+O₂+10H₂O=4Fe（OH）₃+8H⁺；
②根據(jù)4Fe²⁺+O₂+10H₂O=4Fe（OH）₃+8H⁺知，F(xiàn)e²⁺在氧化變質(zhì)的過程生成H⁺，所以加入硫酸有利于抑制反應(yīng)正向進(jìn)行，從而紅色出現(xiàn)時(shí)間較長(zhǎng)，故答案為：Fe²⁺在氧化變質(zhì)的過程生成H⁺，所以加入硫酸有利于抑制反應(yīng)正向進(jìn)行．

點(diǎn)評(píng)：本題考查硫酸亞鐵性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，硫酸亞鐵不穩(wěn)定，易被氧化、易水解，明確硫酸亞鐵的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，難度不大．