Question

【題目】綠礬是含有一定量結晶水的硫酸亞鐵，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)請設計簡單實驗檢驗綠礬是否氧化變質。限選試劑：蒸餾水，KSCN溶液，氯水，KMnO4溶液，鐵粉________________________________________________ 。實驗室保存綠礬水溶液時為防其氧化要加入 ______ 。

(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補充完整d-___ ___-f-___ ___(填標號)；重復上述操作步驟，直至A恒重，記為m3 g。

a．點燃酒精燈，加熱 b．熄滅酒精燈 c．關閉K1和K2

d．打開K1和K2，緩緩通入N2 e．稱量A f．冷卻至室溫

③根據實驗記錄，計算綠礬化學式中結晶水數目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，緩緩通入N2，加熱。實驗后反應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的化學方程式_____________________________。

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。 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+氧化變質為Fe3+；單質鐵可以把Fe3+還原為Fe2+；

(2) ① 根據裝置圖分析儀器名稱；

②實驗時，為避免亞鐵被氧化，應先通入氮氣，冷卻時注意關閉開關，防止氧氣進入，冷卻至室溫再稱量固體質量的變化；

③直至A恒重，記為m3 g，應為FeSO4和裝置的質量，則m（FeSO4）=（m3-m1）；m（H2O）=（m2-m3），以此計算n（H2O）、n（FeSO4），結晶水的數目等于；若實驗時按a、d次序操作，會導致硫酸亞鐵被氧化；

（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；

(1) Fe2+氧化變質為Fe3+，Fe3+的檢驗方法是：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。單質鐵可以把Fe3+還原為Fe2+，實驗室保存綠礬水溶液時為防其氧化要加入鐵粉；

(2) ① 根據裝置圖，儀器B的名稱是干燥管；

②實驗時，為避免亞鐵被氧化，應先通入氮氣，冷卻時注意關閉開關，防止氧氣進入，冷卻至室溫再稱量固體質量的變化，則正確的順序為dabfce；

③直至A恒重，記為m3 g，應為FeSO4和裝置的質量，則m（FeSO4）=（m3-m1），m（H2O）=（m2-m3），則n（H2O）=、n（FeSO4）=，結晶水的數目等于=:= 76（m2-m3）/[9(m3-m1)]； 若實驗時按a、d次序操作，會導致硫酸亞鐵被氧化，則導致固體質量偏大，測定結果偏小；

（3）①實驗后反應管中殘留固體為紅色粉末，說明生成Fe2O3，則反應中Fe元素化合價升高，S元素化合價應降低，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SO3，可觀察到產生白色沉淀，D中為品紅，可用于檢驗SO2，品紅褪色；

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