Question

Fe(OH)₃可用来制颜料、药物，作净水剂。现设计实验研究制备Fe(OH)₃的方法。

资料：新制Fe(OH)₃在溶液中存在两种电离：Fe³⁺+3OH^-Fe(OH)₃H⁺+FeO₂^-+H₂O

(1)向3支盛有1 mL 1.0 mol·L^-1 FeCl₃溶液的试管中，分别加入3 mL不同浓度的NaOH溶液，都产生红褐色沉淀。充分反应后，过滤，取滤液分成两等份，分别进行实验，实验记录如下：

① 产生红褐色沉淀的离子方程式是________。

② 当c(NaOH)≥6.0  mol·L^-1时，实验Ⅱ中溶液变红的原因是________、________(用离子方程式表示)。

(2)有同学提出可用某些盐与FeCl₃反应制备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，立即有大量气泡并有红褐色沉淀产生。有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。将沉淀过滤、洗涤后取样，________，证明沉淀中含有碳酸盐。

② 向1 mL 1.0 mol·L^-1 FeCl₃溶液中滴加1.0 mol·L^-1 Na₂SO₃溶液，溶液由黄色变为红色，无丁达尔效应，继续滴加Na₂SO₃溶液，最终得到红褐色沉淀。经检验沉淀中除Fe(OH)₃外还含有FeSO₃。产生FeSO₃的原因是_________________。

(3)比较(1)和(2)，制备Fe(OH)₃的合理方法是___________(注明试剂和用量)。

(4)FeSO₄溶液仅与一种试剂反应也可制Fe(OH)₃，该试剂的化学式是________(写出一种即可)。

Answer

(1)①Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓；

②FeO2-+4H+=Fe3++2H2O；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；

(2)①加入少量稀盐酸，有无色气体产生；

②2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+、Fe2++SO32-=FeSO3↓；

(3)1mL1.0mol·L-1FeCl3溶液与3mL浓度小于6.0mol·L-1的NaOH溶液；

(4)Na2O2、NaClO等；

【解析】

试题分析：(1)① 氯化铁与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀，反应的离子方程式为Fe3+ + 3OH-=Fe(OH)3↓，故答案为：Fe3+ + 3OH-=Fe(OH)3↓；②新制Fe(OH)3在溶液中存在两种电离：Fe3++3OH-Fe(OH)3H++FeO2-+H2O，当c(NaOH)≥6.0 mol·L-1时，FeO2- + 4H+=Fe3+ + 2H2O；Fe3++ 3SCN-=Fe(SCN)3溶液变红，故答案为：FeO2- + 4H+=Fe3+ + 2H2O；Fe3++ 3SCN-=Fe(SCN)3；

(2)有同学提出可用某些盐与FeCl3反应制备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，立即有大量气泡并有红褐色沉淀产生。要证明沉淀中可能含有碳酸盐。只需要将沉淀过滤、洗涤后取样，加入少量稀盐酸，看是否有无色气体产生即可，故答案为：加入少量稀盐酸，有无色气体产生；

② 三价铁离子具有氧化性，与亚硫酸钠发生氧化还原反应，2Fe3+ + SO32-+H2O=2Fe2+ + SO42-+2H+，进而生成FeSO3，Fe2+ + SO32-=FeSO3↓，故答案为：2Fe3+ + SO32-+H2O=2Fe2+ + SO42-+2H+、Fe2+ + SO32-=FeSO3↓；

(3)比较(1)和(2)数据，pH大于等于6时，溶液中仍然含有铁离子，因此制备Fe(OH)3的合理方法是1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液与3 mL浓度小于6.0 mol·L-1的NaOH溶液，故答案为：1 mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液与3 mL浓度小于6.0 mol·L-1的NaOH溶液；

(4)FeSO4溶液仅与一种试剂反应也可制Fe(OH)3，该试剂具有氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，同时生成的溶液具有碱性，该试剂可以是Na2O2、NaClO等，故答案为：Na2O2、NaClO等。

考点：考查了氢氧化铁的制备方法的探究方案的设计的相关知识。