Question

有一种褐铁矿主要成分是Fe₂O₃，所含杂质不溶于水和酸。某研究性学习小组的同学们利用一小块样品，进行了以下实验。

（1）检验矿物样品中是否有Fe³⁺

实验用品：锤子、研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、胶头滴管

实验步骤： ①取样：将样品用锤子敲碎，再在研钵中研细备用。

②溶【解析】
将样品粉末倒入烧杯，加入___________，用玻璃棒充分搅拌。

③___________（填操作名称）。

④检验：取少许溶液，加入___________。实验现象：____________。

实验结论：矿物样品中含有Fe³⁺。

（2）制备氢氧化亚铁

①为了得到亚铁盐的溶液，同学们在剩余的溶液中加入过量的某种固体试剂，该试剂是（填化学式）__________，反应的离子方程式是 ____________。

②同学们在新制得的亚铁盐溶液中加入适量的氢氧化钠溶液，制出的氢氧化亚铁呈__________色。为使试管中的氢氧化亚铁保存的时间更长，请在图中装置中加入什么物质_________。

Answer

（1）稀盐酸（或稀硫酸）；过滤；KSCN溶液（或NaOH溶液）；溶液变为红色(或产生红褐色沉淀)；

（2）Fe；Fe+2Fe3+=3Fe2+ ；白；苯（或植物油、煤油）。

【解析】

试题分析：（1）将样品粉末倒入烧杯，加入稀盐酸或稀硫酸，发生反应：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，用玻璃棒充分搅拌，然后过滤，除去难溶性的固体杂质，取少许溶液，加入KSCN溶液，溶液变为红色，就证明含有Fe3+；或加入NaOH溶液，若产生红褐色沉淀，就证明含有Fe3+；（2）Fe3+具有氧化性，会被Fe还原为Fe2+，反应的离子方程式是Fe+2Fe3+=3Fe2+；然后向新制得的亚铁盐溶液中加入适量的氢氧化钠溶液，发生反应Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓, 制出的氢氧化亚铁呈白色，该物质不稳定，容易被空气中的氧气氧化变为红褐色的氢氧化铁Fe(OH)3沉淀。为使试管中的氢氧化亚铁保存的时间更长，装置中加入密度比水小，难溶于水的有机物如汽油、苯等物质。

【考点定位】考查Fe2O3的性质、铁离子的检验、有关铁元素的单质及化合物的转化、氢氧化亚铁的制备的知识。

【名师点睛】Fe2O3是碱性氧化物，可以与酸发生复分解反应产生铁盐和水，可以根据Fe3+水溶液显黄色，或向溶液中加入SCN-，发生反应：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3产生的物质是血红色的可溶性的检验；也可以向溶液中加入碱(NaOH、NH3·H2O)产生红褐色Fe(OH)3沉淀检验Fe3+；由于Fe元素是常见的具有可变化合价的元素，因此除+3价外，还存在+2价的Fe2+离子，其检验方法是加入KSCN溶液，溶液无现象，再滴入几滴氯水（或双氧水），利用氯水的强氧化性，将Fe2+氧化为Fe3+与KSCN发生反应，使溶液变为血红色检验；也可以向溶液中加入NaOH或氨水，发生反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；反应产生白色沉淀，但是Fe(OH)2不稳定，容易被溶解在溶液中的空气氧化，发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，看到产生的沉淀由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色验证。要观察Fe(OH)2沉淀的白色，就要在制取的时候使溶液中不能含有空气，配制FeSO4或FeCl2溶液要新配制的，配制NaOH溶液的蒸馏水要先加热煮沸蒸馏水，再进行配制，同时把胶头滴管伸入到液面以下再滴加，同时在液面上增加保护层，保护层的物质密度比水小，难溶于水，可以是苯、汽油、植物油等。铁元素的单质及化合物在一定条件下可以相互转化，可根据反应条件及物质的量的关系实现物质的转化。