Question

【題目】8.34g FeSO47H2O 樣品在隔絕空氣條件下受熱脫水 過程的熱重曲線(樣品質量隨溫度變化的曲線)如圖所示。下列說法中正確的是( )

A.溫度為 80℃時固體物質 M 的化學式為 FeSO45H2O

B.溫度為 200℃時固體物質N 化學式為 FeSO43H2O

C.在隔絕空氣條件下由N 到 P 的化學方程式為FeSO4FeO+SO3↑

D.取 380℃ 時所得的樣品 P，隔絕空氣加熱至 650℃， 得到的固體物質 Q 的化學式為 Fe2O3，同時有兩種無色氣體生成

Answer 1

【答案】D

【解析】

8.34g FeSO47H2O樣品物質的量==0.03mol，其中m(H2O)=0.03mol×7×18g/mol=3.78g，如晶體全部失去結晶水，固體的質量應為8.34g-3.78g=4.56g，可知在加熱到373℃之前，晶體失去部分結晶水，結合質量的變化可確定在不同溫度時加熱后固體的化學式，加熱至633℃時，固體的質量為2.40g，其中n(Fe)=n(FeSO47H2O)=0.03mol，m(Fe)=0.03mol×56g/mol=1.68g，則固體中m(O)=2.40g-1.68g=0.72g，n(O)==0.045mol，則n(Fe)：n(O)=0.03mol：0.045mol=2：3，則固體物質Q的化學式為Fe2O3，以此解答該題。

A．溫度為80℃時，固體質量為6.72g，其中m(FeSO4)=0.03mol×152g/mol=4.56g，m(H2O)=6.72g-4.56g=2.16g，n(H2O)==0.12mol，則n(H2O)：n(FeSO4)=0.12mol：0.03mol=4：1，則化學式為FeSO44H2O，故A錯誤；

B．溫度為200℃時，固體質量為5.10g，其中m(FeSO4)=0.03mol×152g/mol=4.56g，m(H2O)=5.10g-4.56g=0.54g，n(H2O)==0.03mol，則n(H2O)：n(FeSO4)=0.03mol：0.03mol=1：1，則化學式為FeSO4H2O，故B錯誤；

C．由B選項和上述分析可知，N點對應物質為FeSO4H2O，P點對應物質為FeSO4，因此在隔絕空氣條件下由N 到 P 的化學方程式為：FeSO4H2OFeSO4+H2O，故C錯誤；

D．由上述分析可知，Q點對應物質為Fe2O3，P點為FeSO4，P點為4.56g FeSO4，其物質的量為0.03mol，P→Q的過程中，Fe元素化合價升高，則S元素化合價會下降生成SO2，根據原子守恒可知，生成0.015mol Fe2O3，失去電子為0.03mol，若S元素全部生成SO2，則需得到0.06mol電子，得失電子不守恒，因此還有一部分SO3生成，因此最終氣體為SO2和SO3的混合氣體，故D正確；

故答案為：D。