Question

【題目】綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對(duì)綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究。回答下列問(wèn)題：

(1)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)綠礬是否氧化變質(zhì)。限選試劑：蒸餾水，KSCN溶液，氯水，KMnO4溶液，鐵粉________________________________________________ 。實(shí)驗(yàn)室保存綠礬水溶液時(shí)為防其氧化要加入 ______ 。

(2)為測(cè)定綠礬中結(jié)晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重，記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為 m2 g。按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①儀器B的名稱是____________________。

②將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟補(bǔ)充完整d-___ ___-f-___ ___(填標(biāo)號(hào))；重復(fù)上述操作步驟，直至A恒重，記為m3 g。

a．點(diǎn)燃酒精燈，加熱 b．熄滅酒精燈 c．關(guān)閉K1和K2

d．打開K1和K2，緩緩?fù)ㄈ?/span>N2 e．稱量A f．冷卻至室溫

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，計(jì)算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=________________(列式表示)。若實(shí)驗(yàn)時(shí)按a、d次序操作，則使x__________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。

(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物，將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中，打開K1和K2，緩緩?fù)ㄈ?/span>N2，加熱。實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。

①C、D中的溶液依次為_________(填標(biāo)號(hào))。C、D中有氣泡冒出，并可觀察到的現(xiàn)象分別為____，______。

a．品紅 b．NaOH c．BaCl2 d．Ba(NO3)2 e．濃H2SO4

②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________。

Answer 1

【答案】取少量綠礬晶體于試管中，加蒸餾水溶解，再向其中加入KSCN溶液，若不變紅色，則未變質(zhì)。 鐵粉 干燥管 a b c e 76（m2-m3）/[9(m3-m1)] 偏小 c、a 生成白色沉淀 褪色 2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3

【解析】

(1) Fe2+氧化變質(zhì)為Fe3+；單質(zhì)鐵可以把Fe3+還原為Fe2+；

(2) ① 根據(jù)裝置圖分析儀器名稱；

②實(shí)驗(yàn)時(shí)，為避免亞鐵被氧化，應(yīng)先通入氮?dú)猓�冷卻時(shí)注意關(guān)閉開關(guān)，防止氧氣進(jìn)入，冷卻至室溫再稱量固體質(zhì)量的變化；

③直至A恒重，記為m3 g，應(yīng)為FeSO4和裝置的質(zhì)量，則m（FeSO4）=（m3-m1）；m（H2O）=（m2-m3），以此計(jì)算n（H2O）、n（FeSO4），結(jié)晶水的數(shù)目等于；若實(shí)驗(yàn)時(shí)按a、d次序操作，會(huì)導(dǎo)致硫酸亞鐵被氧化；

（3）硫酸亞鐵高溫分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，C為氯化鋇，用于檢驗(yàn)SO3，D為品紅，可用于檢驗(yàn)SO2；

(1) Fe2+氧化變質(zhì)為Fe3+，F(xiàn)e3+的檢驗(yàn)方法是：取少量綠礬晶體于試管中，加蒸餾水溶解，再向其中加入KSCN溶液，若不變紅色，則未變質(zhì)。單質(zhì)鐵可以把Fe3+還原為Fe2+，實(shí)驗(yàn)室保存綠礬水溶液時(shí)為防其氧化要加入鐵粉；

(2) ① 根據(jù)裝置圖，儀器B的名稱是干燥管；

②實(shí)驗(yàn)時(shí)，為避免亞鐵被氧化，應(yīng)先通入氮?dú)猓�冷卻時(shí)注意關(guān)閉開關(guān)，防止氧氣進(jìn)入，冷卻至室溫再稱量固體質(zhì)量的變化，則正確的順序?yàn)閐abfce；

③直至A恒重，記為m3 g，應(yīng)為FeSO4和裝置的質(zhì)量，則m（FeSO4）=（m3-m1），m（H2O）=（m2-m3），則n（H2O）=、n（FeSO4）=，結(jié)晶水的數(shù)目等于=:= 76（m2-m3）/[9(m3-m1)]； 若實(shí)驗(yàn)時(shí)按a、d次序操作，會(huì)導(dǎo)致硫酸亞鐵被氧化，則導(dǎo)致固體質(zhì)量偏大，測(cè)定結(jié)果偏小；

（3）①實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末，說(shuō)明生成Fe2O3，則反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)升高，S元素化合價(jià)應(yīng)降低，則一定生成SO2，可知硫酸亞鐵高溫分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，C中為氯化鋇，用于檢驗(yàn)SO3，可觀察到產(chǎn)生白色沉淀，D中為品紅，可用于檢驗(yàn)SO2，品紅褪色；

②硫酸亞鐵高溫分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，根據(jù)得失電子守恒配平方程式為2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。