Question

【題目】硫酸亞鐵是一種重要的食品和飼料添加劑，某補血劑樣品【主要成分為硫酸亞鐵晶體（FeSO4xH2O）】，某化學興趣小組對其產生了興趣并進行了探究：
【探究一】硫酸亞鐵晶體（FeSO4xH2O）熱分解研究
【查閱資料】
①無水硫酸銅粉末遇水會變成藍色的硫酸銅晶體；
②硫酸亞鐵晶體加熱時，先失去結晶水，高溫會繼續分解產生金屬氧化物和氣態非金屬氧化物。
③二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色。
【進行實驗】該興趣小組同學稱取27.8g硫酸亞鐵晶體樣品按圖1高溫加熱，使其完全分解，對所得產物進行分析，并利用SDTQ600熱分析儀，對硫酸亞鐵晶體熱分解獲得相關數據，繪制成圖2所示的關系圖，試回答：

（1）裝置B中硫酸銅粉末變藍，說明產物中有 ， 該物質的質量是g；裝置C中高錳酸鉀溶液褪色，說明產物中還有；硫酸亞鐵晶體完全分解后，裝置A中的固體呈紅棕色，放入足量稀鹽酸，固體全部溶解，且得到黃色溶液，則該紅棕色固體與稀鹽酸反應的化學方程式為。
（2）D裝置中球形干燥管的作用是。
（3）硫酸亞鐵分解生成鐵的氧化物和硫的兩種氧化物，請寫出化學反應方程式。
（4）根據圖2中的數據，請求出FeSO4xH2O中的x=。（不寫過程）
（5）【交流討論】實驗中要持續通入氮氣，否則測出的x會 （填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
（6）【探究二】補血劑樣品中硫酸亞鐵的含量：
①取10g補血劑樣品研細后溶于40g水中，研細的目的是；
②向所配制的溶液中加氯化鋇溶液至略過量，使其充分反應；
③過濾，洗滌，干燥，稱量所得白色固體的質量為6.99g。
請計算出10g樣品中FeSO4的質量分數，寫出計算過程。
（已知：FeSO4+BaCl2=BaSO4↓+FeCl2 ， 有關相對分子質量：FeSO4—152，BaSO4—233）

Answer 1

【答案】
（1）水,12.6g,SO2,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
（2）防止NaOH溶液倒吸
（3）2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑
（4）x=7
（5）偏小
（6）增大接觸面積,使其充分溶解,設樣品中FeSO4的質量分數為X

FeSO4+BaCl2=	BaSO4↓+FeCl2
152	233
10x	6.99g

列比例式得： 解得X=45.6%。
【解析】解：（1）裝置B中硫酸銅粉末變藍，說明產物中有水，硫酸銅粉末遇到水后會變為藍色，圖1裝置B中無水硫酸銅粉末變藍，質量增加12.6g，說明產物中有水，生成水的質量是12.6g．該物質的質量是12.6g；裝置C中高錳酸鉀溶液褪色，說明產物中還有SO2；硫酸亞鐵晶體完全分解后，裝置A中的固體呈紅棕色，放入足量稀鹽酸，固體全部溶解，且得到黃色溶液，則該紅棕色固體與稀鹽酸反應的化學方程式為Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。

（2）D裝置中球形干燥管的作用是防止NaOH溶液倒吸。（3）硫酸亞鐵分解生成鐵的氧化物和硫的兩種氧化物，化學反應方程式2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑。（4）圖1裝置B中無水硫酸銅粉末變藍，質量增加12.6g，說明產物中有水，生成水的質量是12.6g．生成的氧化鐵的質量是8g．通過FeSO4xH2O的化學式可知鐵原子和水的個數比為1：x

Fe2O3～	2xH2O
160	36x
8g	12.6g

列比例式得：

解得：x=7；

（5）實驗中要持續通入氮氣，將生成的水蒸氣全部排出，否則測出的x值會偏小；

（6）取10g補血劑樣品研細后溶于40g水中，研細的目的是：增大接觸面積，使其充分溶解；
故答案為：（1）水；12.6g；SO2；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；（2）防止NaOH溶液倒吸；（3）2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑；（4）x=7；（5）偏小；（6）增大接觸面積，使其充分溶解；FeSO4的質量分數45.6%。
【探究一】從含有硫酸鋁、硫酸亞鐵和硫酸銅的廢水中回收銅和硫酸亞鐵，加入的過量的金屬A應是鐵，根據鐵與硫酸銅的反應寫出①的反應的方程式，分析固體甲的成分及溶液乙中的溶質；
【探究二】由流程圖可知，該實驗原理為：將藥品中的Fe2+形成溶液，將Fe2+氧化為Fe3+，使Fe3+轉化為氫氧化鐵沉淀，再轉化為氧化鐵，通過測定氧化鐵的質量，計算補血劑中鐵元素的含量；
【探究三】（5）有無水硫酸銅粉末變藍，說明產物中有水，水的質量為12.6g，根據水和氧化鐵的質量求x的值；根據實驗中要持續通入氮氣的作用，分析x的變化；二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色；
（6）據題意分析紅棕色固體為氧化鐵，故硫酸亞鐵完全分解后得三種產物。