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)興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)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(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行實驗。

①儀器B的名稱是____________________。

②將下列實驗操作步驟正確排序___________________（填標號）；重復(fù)上述操作步驟，直至A恒重，記為m3 g。

a．點燃酒精燈，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)實驗記錄，計算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水數(shù)目x=________________（列式表示）。若實驗時按a、d次序操作，則使x__________（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

（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。實驗后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。

①C、D中的溶液依次為______（填標號）。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檢驗殘留固體是否還存在硫酸亞鐵的方法為_____，并寫出對應(yīng)離子方程式____

③寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________。

Answer 1

【答案】樣品中沒有Fe3+ Fe2+易被空氣氧化為Fe3+ 干燥管 dabfce 偏小 c、a 產(chǎn)生白色沉淀、溶液褪色 取少量殘留固體加入水中，再加入酸性高錳酸鉀溶液，若溶液褪色，證明樣品中含有硫酸亞鐵 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑

【解析】

(1)亞鐵離子不穩(wěn)定，易被空氣中氧氣氧化生成鐵離子；

(2)①根據(jù)儀器的圖形可判斷儀器名稱；②實驗時，為避免亞鐵被氧化，應(yīng)先通入氮氣，冷卻時注意關(guān)閉開關(guān)，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)g，m(H2O)=(m2-m3)g，以此計算n(H2O)、n(FeSO4)，結(jié)晶水的數(shù)目；若實驗時按a、d次序操作，會導(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SO3，D為品紅，可用于檢驗SO2，結(jié)合亞鐵離子的性質(zhì)分析解答。

(1)滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，可知樣品中沒有Fe3+，但亞鐵離子不穩(wěn)定，易被空氣中氧氣氧化生成鐵離子，最終溶液變紅色，故答案為：樣品中沒有Fe3+；Fe2+易被空氣氧化為Fe3+；

(2)①根據(jù)儀器的圖形可知，B為干燥管，故答案為：干燥管；

②實驗時，為避免亞鐵被氧化，應(yīng)先通入氮氣排盡裝置中空氣，同時排出生成的水，冷卻后注意關(guān)閉開關(guān)，冷卻至室溫再稱量固體質(zhì)量的變化，則正確的順序為dabfce，故答案為：dabfce；

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)g，m(H2O)=(m2-m3)g，則n(H2O)=mol、n(FeSO4)=mol，結(jié)晶水的數(shù)目等于=，若實驗時按a、d次序操作，會導(dǎo)致硫酸亞鐵被氧化，則導(dǎo)致固體質(zhì)量偏大，測定結(jié)果偏小，故答案為：；偏��；

(3)①實驗后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末，說明生成Fe2O3，則反應(yīng)中Fe元素化合價升高，S元素化合價應(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為氯化鋇，用于檢驗SO3，可觀察到產(chǎn)生白色沉淀，D為品紅，可用于檢驗SO2，品紅褪色，故答案為：c、a；產(chǎn)生白色沉淀、溶液褪色；

②殘留固體為紅色粉末，主要是氧化鐵，要檢驗殘留固體是否還存在硫酸亞鐵，需要檢驗其中是否含有亞鐵離子，具體方法為：取少量殘留固體加入水中，再加入酸性高錳酸鉀溶液，若溶液褪色，證明樣品中含有硫酸亞鐵，反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，故答案為：取少量殘留固體加入水中，再加入酸性高錳酸鉀溶液，若溶液褪色，證明樣品中含有硫酸亞鐵；5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；

③硫酸亞鐵高溫分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，方程式為2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑，故答案為：2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑。