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）在試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，滴加少量稀硫酸將溶液酸化，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。寫出該過程的所有離子反應方程式：___________________________。

（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）測定硫酸亞鐵的分解產物發現：一種產物為紅棕色固體，另外兩種產物為氣體，反應產物中氧化產物與還原產物的物質的量相等，寫出該過程的化學方程式：________________________。

Answer 1

【答案】 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 、Fe3++3SCN﹣= Fe(SCN)3 干燥管 dabfce 偏小 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑

【解析】（1）在試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，滴加少量稀硫酸將溶液酸化，滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，說明溶液中沒有Fe3+。再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅，說明在酸性條件下Fe2+被O2氧化為Fe3+，該過程先后發生兩個離子反應，離子方程式分別為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O和Fe3++3SCN﹣= Fe(SCN)3.

（2）①儀器B的名稱是干燥管。

②實驗操作步驟依次為：打開K1和K2，緩緩通入N2 （排出系統內的氣體，防止氧氣干擾實驗）；點燃酒精燈，加熱（讓綠礬充分失去結晶水）；熄滅酒精燈；冷卻至室溫(這期間持續通入氮氣將水蒸氣充分排出，并保證稱重時與最初的溫度、氣壓相同)；關閉K1和K2 ；稱量A 。所以實驗操作步驟正確排序為dabfce；重復上述操作步驟，直至A恒重，記為m3 g。

③根據實驗記錄可知，綠礬的質量為(m2-m1)g，硫酸亞鐵的質量為(m3-m1)g，設綠礬的化學式為FeSO4xH2O，則，解之得綠礬化學式中結晶水數目x=。若實驗時按a、d次序操作，則硫酸亞鐵會被氧氣氧化，最后得到數據m3偏大，使x偏小。

（3）由硫酸亞鐵的分解產物可知，紅棕色固體為氧化鐵，兩種氣體產物分別為二氧化硫和三氧化硫，反應產物中氧化產物與還原產物的物質的量相等，所以該過程的化學方程式為2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。