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。某化學興趣小組對某綠礬樣品進行了如下探究，請回答下列有關問題：

（1）在試管中加入少量該綠礬樣品，加水溶解，分別滴加稀硫酸和KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，由此得出的結論是_______。若向試管中繼續通入空氣，觀察到溶液逐漸變紅，說明溶液中的Fe2+轉化為______。

（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_________；B中可加入下列試劑中的_______。（填標號）

a．Al2O3 b．Ca(OH)2 c．CuSO4 d．NaCl

②打開K1和K2，緩緩通入N2，點燃酒精燈，加熱，接下來的實驗操作步驟正確排序是______（填標號）。

a．熄滅酒精燈 b．關閉K1和K2 c．稱量A d．冷卻到室溫

③重復上述操作步驟，直至A恒重，記為m3 g。此時，A中發生的化學反應方程式為___________；計算綠礬化學式中結晶水數目x=____（列式表示）。

Answer 1

【答案】“Fe2+沒有氧化生成Fe3+”（或“亞鐵鹽沒有被氧化”一類的答案） Fe3+ 干燥管 c adbc FeSO4 ·xH2O FeSO4 + xH2O （或）

【解析】

（1）亞鐵離子不穩定，易被空氣中氧氣氧化生成鐵離子；

（2）①根據儀器的圖形可判斷儀器名稱，根據B的作用分析判斷可以選擇的試劑；

②為避免亞鐵被氧化和空氣中的水蒸氣的影響，應先通入氮氣，實驗結束時，冷卻時注意關閉開關，冷卻至室溫再稱量固體質量的變化；

③加熱時，綠礬失去結晶水，據此書寫反應的方程式；直至A恒重，記為m3g，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。

（1）滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，可知樣品中沒有Fe3+，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Fe3+；Fe3+；

（2）①由儀器的圖形可知B為干燥管，干燥管B的作用是防止外界空氣中的水蒸氣進入實驗裝置并吸收反應排出的水蒸氣，a．Al2O3、b．Ca(OH)2、d．NaCl 均不能吸收水蒸氣，c．CuSO4能夠與水蒸氣反應生成水合硫酸銅，故選c，故答案為：干燥管；c；

②實驗時，為避免亞鐵被氧化，應先通入氮氣，排出裝置中的水蒸氣和氧氣，點燃酒精燈，加熱，充分反應后，熄滅酒精燈，冷卻后關閉開關，稱量固體質量的變化，正確的實驗順序為adbc，故答案為：adbc；

③加熱時，綠礬失去結晶水，反應的方程式為FeSO4 ·xH2O FeSO4 + xH2O；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=，故答案為：FeSO4 ·xH2O FeSO4 + xH2O；。