Question

【題目】綠礬是含有一定量結晶水的硫酸亞鐵（FeSO4·XH2O），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）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正確排序___________________（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。C、D中的溶液依次為BaCl2溶液、濃H2SO4。C、D中有氣泡冒出，并可觀察到的現象分別為產生白色沉淀、品紅溶液褪色。寫出硫酸亞鐵高溫分解反應的化學方程式_____________________。

Answer 1

【答案】樣品中沒有Fe（Ⅲ） Fe（Ⅱ）易被空氣氧化為Fe（Ⅲ）干燥管dabfce

偏小2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3

【解析】

（1）滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，可知樣品中沒有Fe（Ⅲ），但亞鐵離子不穩定，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Fe（Ⅲ）；Fe（Ⅱ）易被空氣氧化為Fe（Ⅲ）；

（2）①由儀器的圖形可知B為干燥管，故答案為：干燥管；

②實驗時，為避免亞鐵被氧化，應先通入氮氣，排出生成的水，冷卻后注意關閉開關，冷卻至室溫再稱量固體質量的變化，則正確的順序為dabfce，故答案為：dabfce；

③直至A恒重，記為m3g，應為FeSO4和裝置的質量，則m（FeSO4）=（m3-m1）g，m（H2O）=（m2-m3）g，則n（H2O）=mol、n（FeSO4）=mol，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，則導致固體質量偏大，測定結果偏小，故答案為：；偏小；

（3）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為氯化鋇，用于檢驗SO3，可觀察到產生白色沉淀，D為品紅，可用于檢驗SO2，品紅褪色。硫酸亞鐵高溫分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，方程式為2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑，故答案為：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。