Question

【題目】綠礬化學式可以用FeSO4xH2O表示，在工農業生產中具有重要的用途。某化學興趣小組對綠礬的一些性質進行探究。回答下列問題:

(1)在試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅。由此可知:______、____________。

(2)為測定綠礬中結晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開關K1和K2)(設為裝置A)稱重，記為mg。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為ng。按下圖連接好裝置進行實驗。

①將下列實驗操作步驟正確排序_______(填標號)；重復上述操作步驟，直至A恒重，記為Pg。

a.稱量A b.關閉K1和K2 c.點燃酒精燈，加熱 d.冷卻至室溫

e.打開K1和K2，緩緩通入N2 f.熄滅酒精燈

②根據實驗記錄，計算綠礬化學式中結晶水數目=__________(列式表示)。若實驗時按c、e次序操作，則使x_____(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

(3)在蒸餾釜中隔絕空氣煅燒綠礬，將蒸氣冷卻可制得一種無色粘稠的液體“綠礬油”，蒸餾釜中剩余的固體為紅棕色。綠礬油中溶質的化學式為______________。

(4)用下圖裝置模擬(3)中蒸餾釜中反應并檢驗產物，煅燒綠礬一段時間后，發現D中U型管出現無色粘稠的液體，b中品紅溶液褪色。

已知:三氧化硫的熔點為16.8℃，沸點為44.8℃

①A中提供熱源的儀器名稱:______,上述裝置正確的連接順序A→___________ (用大寫字母表示)。

②寫出煅燒綠礬的化學方程式_____________。

③實驗過程中不宜加入過多綠礬，主要原因是_____________________。

Answer 1

【答案】 樣品中沒有三價鐵（或樣品沒有變質） 二價鐵易被氧氣氧化為三價鐵 ecfdba 偏小 H2SO4 酒精噴燈 D→E→B→C 2FeSO4·xH2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+2xH2O↑ 產生SO3和濃硫酸會導致導管或D 置中U型管堵塞

【解析】(1)溶液中先滴加溶液，溶液顏色無明顯變化，說明綠礬樣品中無，硫酸亞鐵與不反應；再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅，則溶液中有生成，說明硫酸亞鐵易被空氣氧化為硫酸鐵，與反應，使溶液變紅。答案：樣品中沒有三價鐵（或樣品沒有變質） 二價鐵易被氧氣氧化為三價鐵。

（2）①裝置應先通入，排凈裝置中的空氣，再點燃酒精燈，開始反應，反應結束后先熄滅酒精燈，再關閉和，使裝置冷卻到室溫后，進行稱量。所以操作步驟順序為ecfdba。

②結晶水的數目為，則存在 = ，故解得X=；答案：

若實驗時先點燃酒精燈進行反應，再打開開關，通入，則A中固體會與空氣先反應，加熱過程中硫酸亞鐵被空氣氧化為硫酸鐵，導致p增大，所以值會偏小。答案：偏小。

(3)在蒸餾釜中隔絕空氣煅燒綠礬，將蒸氣冷卻可制得一種無色粘稠的液體“綠礬油”，因為濃硫酸為粘稠狀液體，所以粘稠的液體“綠礬油應為濃硫酸。綠礬油中溶質的化學式為H2SO4。答案：H2SO4。

（4）①A中提供熱源的儀器名稱: 酒精噴燈。煅燒綠礬裝置為A，之后冷卻蒸氣的裝置為D，將不能冷卻的氣體用E過渡，并在B中檢驗其性質，最后用C處理尾氣。所以裝置連接順序應為。本題正確答案：酒精噴燈 D→E→B→C 。

②煅燒綠礬，將蒸氣冷卻后生成，又生成可使品紅溶液褪色的氣體，蒸餾釜中剩余的固體為紅棕色的，所以煅燒綠礬的化學方程式為2FeSO4·xH2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+2xH2O↑答案：2FeSO4·xH2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+2xH2O↑

③加入過多綠礬，產生的產生SO3的熔點為16.8，濃硫酸的熔點10.37在冰水混合物中都是固體會導致導管或D 置中U型管堵塞。本題答案：產生SO3和濃硫酸會導致導管或D 置中U型管堵塞。