Question

醫(yī)學上經常用硫酸亞鐵糖衣片給貧血患者補鐵．某興趣小組的同學對糖衣片中硫酸亞鐵晶體（FeSO₄?xH₂O）的組成進行了探究．
【查閱資料】
（1）白色的無水硫酸銅粉末遇水會變成藍色的硫酸銅晶體．
（2）硫酸亞鐵晶體加熱先失去結晶水，高溫繼續(xù)分解產生一種金屬氧化物和兩種非金屬氧化物．
（3）能使高錳酸鉀溶液褪色的氣體有二氧化硫、乙烯（C₂H₄）等．
（4）亞鐵離子遇具有氧化性的物質易被氧化成鐵離子．
【進行實驗】
該興趣小組同學稱取ag硫酸亞鐵晶體（FeSO₄?xH₂O）樣品按圖1裝置高溫加熱，使其完全分解，并對所得產物進行分析，利用SDTQ600熱分析儀對硫酸亞鐵晶體熱分解獲得相關數據，繪制成圖2所示關系圖．

【數據分析】
（1）圖1裝置B中無水硫酸銅粉末變藍，質量增加12.6g，說明產物中有（填化學式，下同）

 

；裝置C中高錳酸鉀溶液褪色，說明產物中還有

 

；
（2）T₄℃時，硫酸亞鐵晶體經完全分解后裝置A中固體呈紅色，放入足量稀鹽酸，固體全部溶解，得到黃色溶液，則裝置A中紅色固體是

 

；
（3）興趣小組的同學從理論上分析硫酸亞鐵分解還生成另一物質SO₃，寫出FeSO₄分解的化學方程式

 

；
（4）請根據上述實驗及圖2中有關數據計算FeSO₄?xH₂O中的x．（寫出計算過程）

 

【交流討論】
（1）反應完全后仍要持續(xù)通入氮氣，否則測出的x值會（填“偏大”“偏小”或“不變”）

 

；
（2）硫酸亞鐵糖衣片的糖衣除了用于包裝藥物外，還可能具有的作用是

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,鹽的化學性質,根據化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：【數據分析】（1）有無水硫酸銅粉末變藍，說明產物中有水；二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色；
（2）根據氧化鐵的顏色、性質分析回答；
（3）根據反應物、生成物和條件，運用質量守恒定律解答；
（4）根據質量守恒定律和化學式的意義進行計算．
【交流討論】（1）根據實驗中要持續(xù)通入氮氣的作用，分析x的變化；
（2）根據糖衣片能隔絕氧氣分析還具有的作用．

解答：解：【數據分析】
（1）圖1裝置B中無水硫酸銅粉末變藍，質量增加12.6g，說明產物中有水，生成水的質量是12.6g．二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色，所以根據題意可知，硫酸亞鐵晶體分解生成水和二氧化硫；
（2）由題意可知，硫酸亞鐵晶體加熱會失去結晶水，高溫會繼續(xù)分解產生金屬氧化物和非金屬氧化物，結合A中固體呈紅棕色，放入足量稀鹽酸，固體全部溶解，得到黃色溶液的信息，可判斷A中紅色固體是Fe₂O₃ ．
（3）FeSO₄的分解產物是Fe₂O₃、SO₂、SO₃，配平即可，故答案為：2FeSO₄

△   .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑
（4）由題意和圖象可知，生成水的質量是12.6g，生成的氧化鐵的質量是8g．
通過FeSO₄?xH₂O的化學式可知鐵原子和水的個數比為1：x
2FeSO₄?xH₂O

高溫  .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+2xH₂O（方程式或關系式1分）
  160                             36x  
  8g                             12.6g

160

8g

=

36x

12.6g

  解得：x=7
【交流討論】（1）反應完全后仍要要持續(xù)通入氮氣，將生成的水蒸氣全部排出，并被B裝置吸收，否則測出的x值會偏小．
（2）由于亞鐵離子遇具有氧化性的物質易被氧化成鐵離子的性質，所以，硫酸亞鐵糖衣片的糖衣除了用于包裝藥物外，還可能具有的作用是 防止亞鐵離子被氧化．
故答案為：（（10分），化學方程式（2分），計算（3分），其余每空1分）
【數據分析】（1）H₂O； SO₂（2）Fe₂O₃
（3）2FeSO₄

高溫  .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑
（4）由題意和圖象可知，生成水的質量是12.6g，生成氧化鐵的質量是8g．
2FeSO₄?xH₂O

高溫  .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+2xH₂O（方程式或關系式1分）
160                                 36x
8g                                 12.6g
160/36x=8g/12.6g （過程1分）     x=7（結果1分）（其他合理方法均可）
【交流討論】（1）偏小     （2）隔絕空氣，防止藥品變質（合理答案即可）

點評：該題考查了學生從資料中獲得有效信息的能力、實驗分析能力、根據化學式的計算能力等，綜合性強考查全面；有關實驗方案的設計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，設計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；本考點主要出現在實驗題中．