Question

【題目】某研究小組同學(xué)欲探究某袋敞口放置一段時間的名為“硫酸亞鐵家庭園藝精品肥料”的化肥的主要成分及相關(guān)性質(zhì)。首先對該化肥的成分進行了如下假設(shè)：

a．只含有FeSO4

b．含有FeSO4和Fe2(SO4)3

c．只含有Fe2(SO4)3

將化肥固體粉末溶于水中得到溶液(記為X)，進行如下實驗：

實驗序號	操作	現(xiàn)象
ⅰ	取2 mL溶液X，加入1 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液	產(chǎn)生紅褐色沉淀
ⅱ	取2 mL溶液X，加入1滴KSCN	溶液顯紅色

（1）請用文字表述做出假設(shè)b的依據(jù)是__________________________。

（2）對實驗ⅰ的預(yù)期現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀、變?yōu)榛揖G色、最后出現(xiàn)紅褐色沉淀，預(yù)期產(chǎn)生該現(xiàn)象的依據(jù)是(用化學(xué)方程式或離子方程式表達)_____、_____。

（3）由實驗ⅱ得出的結(jié)論是____________。結(jié)合實驗ⅰ、ⅱ，推測實驗ⅰ實際現(xiàn)象與預(yù)期現(xiàn)象不符的原因可能是_____________________________。為進一步驗證假設(shè)，小組同學(xué)進行了以下實驗：

實驗序號	操作	現(xiàn)象
ⅲ	取2 mL溶液X，加入1滴KSCN，再加入1 mL水	溶液顯紅色
ⅳ	取2 mL溶液X，加入1滴KSCN，再加入1 mL氯水	溶液顯紅色，顏色比ⅲ深

（4）實驗ⅳ中氯水參加反應(yīng)的離子方程式是_______________________。

（5）通過以上實驗，可得到的結(jié)論是_____________________________，請完整表達該結(jié)論是如何得出的_______________________________。

Answer 1

【答案】FeSO4具有還原性，露置在空氣中，容易被氧氣氧化為Fe2(SO4)3 化肥中肯定有Fe2(SO4)3(假設(shè)a不成立) 溶液中存在Fe3＋，遇NaOH產(chǎn)生紅褐色沉淀，因此看不到Fe2＋與NaOH反應(yīng)生成沉淀的顏色變化(現(xiàn)象被遮蓋等)或Fe2＋已全部被氧化為Fe3＋，溶液中無Fe2＋，因此看不到預(yù)期現(xiàn)象 化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假設(shè)b成立) 實驗ⅲ證明了溶液中有Fe3+；實驗ⅳ中加入氯水后溶液顏色變深，說明Fe3+增加，證明原溶液中有Fe2+，所以溶液中既有Fe3+，也有Fe2+，即假設(shè)b成立

【解析】

(1)FeSO4具有還原性，易被氧氣氧化為Fe2(SO4)，據(jù)此分析；

(2)根據(jù)白色沉淀、變?yōu)榛揖G色、最后出現(xiàn)紅褐色沉淀的現(xiàn)象可推斷出該反應(yīng)為氫氧化亞鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵的反應(yīng)，據(jù)此解答；

(3)滴加KSCN溶液顯紅色，可推斷含有Fe2(SO4)3；實驗ⅰ實際現(xiàn)象與預(yù)期現(xiàn)象不符的原因可能為溶液中的Fe3＋遇NaOH產(chǎn)生紅褐色沉淀，紅褐色沉淀遮蓋了白色的氫氧化亞鐵沉淀，也可能為Fe2＋已全部被氧化為Fe3＋，溶液中無Fe2＋，因此看不到預(yù)期現(xiàn)象，據(jù)此解答；

(4)氯水中氯氣氧化了亞鐵離子，據(jù)此寫出離子反應(yīng)式；

(5) 由實驗現(xiàn)象可推知化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假設(shè)b成立)；實驗ⅳ：溶液X中加入1滴KSCN，再加入1 mL氯水，顏色比ⅲ深，說明含有Fe2+，且Fe2+被氯水氧化為Fe3+,實驗ⅲ，溶液X，加入1滴KSCN，再加入1 mL水，溶液顯紅色，說明含有Fe3+，綜合實驗ⅲ、ⅳ得出結(jié)論;

(1)做出假設(shè)b的依據(jù)是FeSO4具有還原性，露置在空氣中，容易被氧氣氧化為Fe2(SO4)3；

故答案為：FeSO4具有還原性，露置在空氣中，容易被氧氣氧化為Fe2(SO4)3；

(2)根據(jù)實驗ⅰ的預(yù)期現(xiàn)象，白色沉淀、變?yōu)榛揖G色、最后出現(xiàn)紅褐色沉淀可知相應(yīng)的方程式為，；

故答案為：；；

(3) 由實驗ⅱ的現(xiàn)象溶液變紅色可得出的結(jié)論，化肥中肯定有Fe2(SO4)3(假設(shè)a不成立); 根據(jù)實驗現(xiàn)象，推測實驗ⅰ實際現(xiàn)象與預(yù)期現(xiàn)象不符的原因可能為溶液中存在Fe3＋，遇NaOH產(chǎn)生紅褐色沉淀，因此看不到Fe2＋與NaOH反應(yīng)生成沉淀的顏色變化(現(xiàn)象被遮蓋等)或已全部被氧化為Fe3＋，溶液中無Fe2＋，因此看不到預(yù)期現(xiàn)象；

故答案為：化肥中肯定有Fe2(SO4)3(假設(shè)a不成立)；溶液中存在Fe3＋，遇NaOH產(chǎn)生紅褐色沉淀，因此看不到Fe2＋與NaOH反應(yīng)生成沉淀的顏色變化(現(xiàn)象被遮蓋等)或Fe2＋已全部被氧化為Fe3＋，溶液中無Fe2＋，因此看不到預(yù)期現(xiàn)象；

(4) 實驗ⅳ中氯水參加反應(yīng)的離子方程式是；

故答案為：；

(5) 由實驗現(xiàn)象可推知化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假設(shè)b成立)；實驗ⅲ證明了溶液中有Fe3+；實驗ⅳ中加入氯水后溶液顏色變深，說明Fe3+增加，證明原溶液中有Fe2+，所以溶液中既有Fe3+，也有Fe2+，即假設(shè)b成立；

故答案為：化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假設(shè)b成立)；實驗ⅲ證明了溶液中有Fe3+；實驗ⅳ中加入氯水后溶液顏色變深，說明增加，證明原溶液中有Fe2+，所以溶液中既有，也有Fe2+，即假設(shè)b成立；