某小組探究Fe2S3的制備。配制0.1mol?L-1的FeCl3溶液和0.1mol?L-1的Na2S溶液備用。
【查閱資料】
ⅰ．FeS、Fe2S3均為黑色固體，難溶于水。
ⅱ．Fe3++6F-?[FeF6]3-，[FeF6]3-為無色離子。
ⅲ．硫單質(zhì)微溶于乙醇，難溶于水。
【設計并實施實驗】
| 編號 | 實驗一 | 實驗二 |
| 操作 |
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|
| 現(xiàn)象 | 迅速產(chǎn)生黑色沉淀a,振蕩后黑色沉淀溶解，并產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的氣體，最終得到棕黃色濁液X | 產(chǎn)生棕黑色沉淀 |
2Fe3++3S2-=Fe2S3
2Fe3++3S2-=Fe2S3
。（2）進一步檢驗濁液X的組成，過程如圖。
①通過對濁液X組成的檢驗，推測實驗一的黑色沉淀a溶解過程中有氧化還原反應發(fā)生，實驗證據(jù)是
離心后有黃色固體產(chǎn)生，該固體為S單質(zhì)，說明存在氧化還原反應
離心后有黃色固體產(chǎn)生，該固體為S單質(zhì)，說明存在氧化還原反應
。②經(jīng)檢測，黑色固體b中含有FeS。甲同學認為，F(xiàn)eS是由紅褐色清液中的Fe2+，與加入的S2-反應產(chǎn)生的。乙同學認為該推測不嚴謹，理由是
三價鐵離子具有氧化性，少量的情況下被硫離子還原后，也會產(chǎn)生FeS
三價鐵離子具有氧化性，少量的情況下被硫離子還原后，也會產(chǎn)生FeS
。（3）實驗二制得了Fe2S3，但其中含少量Fe（OH）3。
①生成Fe（OH）3的離子方程式為
Fe3++3S2-+3H2O=Fe（OH）3↓+3HS-
Fe3++3S2-+3H2O=Fe（OH）3↓+3HS-
。②從化學反應速率角度推測實驗二的棕黑色沉淀中不含S的原因：
三價鐵離子與硫離子迅速產(chǎn)生Fe2S3沉淀，導致鐵離子濃度降低，氧化性降低
三價鐵離子與硫離子迅速產(chǎn)生Fe2S3沉淀，導致鐵離子濃度降低，氧化性降低
。實驗三 小組同學進行如圖所示的改進實驗。經(jīng)檢驗，黑色沉淀c為純凈的Fe2S3。
（4）實驗三中，由無色清液生成Fe2S3的離子方程式為
2[FeF6]3-+3S2-=Fe2S3+12F-
2[FeF6]3-+3S2-=Fe2S3+12F-
。【反思與評價】
（5）對比三個實驗，實驗三能成功制備Fe2S3的原因是
實驗三形成[FeF6]3-，通過微弱電離提供鐵離子，既可以保證用量，也可以降低濃度
實驗三形成[FeF6]3-，通過微弱電離提供鐵離子，既可以保證用量，也可以降低濃度
。【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】2Fe3++3S2-=Fe2S3；離心后有黃色固體產(chǎn)生，該固體為S單質(zhì)，說明存在氧化還原反應；三價鐵離子具有氧化性，少量的情況下被硫離子還原后，也會產(chǎn)生FeS；Fe3++3S2-+3H2O=Fe（OH）3↓+3HS-；三價鐵離子與硫離子迅速產(chǎn)生Fe2S3沉淀，導致鐵離子濃度降低，氧化性降低；2[FeF6]3-+3S2-=Fe2S3+12F-；實驗三形成[FeF6]3-，通過微弱電離提供鐵離子，既可以保證用量，也可以降低濃度
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/10/25 2:0:2組卷：17引用：6難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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