Question

FeSO₄·7H₂O俗稱綠礬，廣泛用于醫(yī)藥和工監(jiān)領(lǐng)域。
（1）已知FeSO₄·7H₂O晶體在加熱條件下發(fā)生如下反應(yīng)：
。利用下圖裝置檢驗(yàn)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物。

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
①儀器的連接順序?yàn)?u>        （用a～i的字母表示）。
②裝置C中的試劑X化學(xué)式為         ；該裝置中冷水的作用是            。
（2）以下是FeSO₄·7H₂O的實(shí)驗(yàn)窒制備流理圖。

根據(jù)題意完成下列填空：
①反應(yīng)Ⅱ需要l00mL l．5mol·L^-1l的稀硫酸溶解潔凈的鐵屑，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84g·cm^-3的濃硫酸配制。所用的儀器有量筒、燒杯、玻璃捧、膠頭滴管及     ，量取濃硫酸的體積為             。
②反應(yīng)1需要加熱數(shù)分鐘，其原因是                ；操作A為       。
③測(cè)定FeSO₄·7H₂O產(chǎn)品中Fe²⁺含量的常用方法是KMnO₄溶液滴定法。已知稱取3.0g FeSO₄·7H₂O產(chǎn)品，配制成溶液，用硫酸酸化的0.01000moL·L^-1 KMnO₄溶液滴定，消耗KMnO₄溶液的體積為200.00mL。發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為               ，計(jì)算上述樣品中FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為               （保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

（15分）（1）①a、f、g、d、e、h、i、b（或a、g、f、d、e、h、i、b）（2分）
②BaCl₂（2分）  SO₃與H₂O的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度有利于SO₃被水吸收（2分）
（2）①100ml容量瓶（1分）（只答容量瓶0分）  8.2ml（1分）
②升溫促進(jìn)Na₂CO₃水解，溶液堿性增強(qiáng)，去油污能力強(qiáng)（1分） 過(guò)濾、洗滌（2分）
③5Fe^2＋＋MnO₄^－＋8H^＋＝5Fe^3＋＋Mn^2＋＋4H₂O（2分）  0.93（或93%）（2分）

解析試題分析：（1）①檢驗(yàn)水蒸氣一般用無(wú)水硫酸銅，檢驗(yàn)SO₂一般用品紅溶液。由于SO₂的熔沸點(diǎn)較低，因此SO₃氣體易被水吸收生成硫酸，可以通過(guò)檢驗(yàn)硫酸來(lái)檢驗(yàn)SO₃。又因?yàn)橥ㄟ^(guò)溶液時(shí)必然帶出水蒸氣，所以首先檢驗(yàn)水蒸氣，其次檢驗(yàn)SO₃，最后檢驗(yàn)SO₂，且還要有尾氣吸收裝置，因此正確的順序是a、f、g、d、e、h、i、b（或a、g、f、d、e、h、i、b）。
②檢驗(yàn)硫酸的試劑可以是氯化鋇溶液。又因?yàn)镾O₃與H₂O的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以裝置中冷水的作用是降低溫度，便于SO₃被水吸收。
（2）①配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時(shí)，所用的儀器除了有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管以外，還必須有100ml容量瓶。稀釋過(guò)程中溶質(zhì)是不變的，所以需要濃硫酸的體積是V＝＝8.2ml。
②由于工業(yè)廢鐵屑中含有酯類油污，所以必須除去酯類油污。碳酸鈉溶液顯堿性，可以溶解酯類油污達(dá)到去除的目的。由于升高溫度促進(jìn)水解，溶液堿性增強(qiáng)，去油污能力增強(qiáng)，所以反應(yīng)I需要加熱數(shù)分鐘。從溶液中分離鐵的操作是過(guò)濾，然后洗滌即可，即操作A是過(guò)濾、洗滌。
③在反應(yīng)中高錳酸鉀是氧化劑，硫酸亞鐵是還原劑，反應(yīng)的離子方程式是5Fe^2＋＋MnO₄^－＋8H^＋＝5Fe^3＋＋Mn^2＋＋4H₂O。所以根據(jù)方程式可知：
5FeSO₄·7H₂O～KMnO₄
5mol          1mol
n    0.01000moL／L×0.200L
解得n＝0.010mol
所以上述樣品中FeSO₄·7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%＝93%
考點(diǎn)：考查硫酸亞鐵晶體制備的實(shí)驗(yàn)探究、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、物質(zhì)的量濃度溶液的配制、外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響、物質(zhì)含量的測(cè)定、方程式的書(shū)寫(xiě)等