Question

15．綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途．某化學(xué)興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)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：硫酸亞鐵與KSCN不反應(yīng)、硫酸亞鐵易被空氣氧化為硫酸鐵．
（2）為測定綠礬中結(jié)晶水含量，將石英玻璃管（帶兩端開關(guān)K₁和K₂）（設(shè)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

①儀器B的名稱是干燥管．
②將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序dabcfe（填標(biāo)號）；重復(fù)上述操作步驟，直至A恒重，記為m₃ g．
a．點(diǎn)燃酒精燈，加熱b．熄滅酒精燈c．關(guān)閉K₁和K₂
d．打開K₁和K₂，緩緩?fù)ㄈ隢₂ e．稱量A     f．冷卻至室溫
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，計(jì)算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=$\frac{76（{m}_{2}{-}_{\;}{m}_{3}）}{9（{m}_{3}-{m}_{1}）}$（列式表示）．若實(shí)驗(yàn)時按a、d次序操作，則使x偏小（填“偏大”“偏小”或“無影響”）．
（3）為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)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?fù)ㄈ隢₂，加熱．實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末．

①C、D中的溶液依次為c、a（填標(biāo)號）．C、D中有氣泡冒出，并可觀察到的現(xiàn)象分別為產(chǎn)生白色沉淀、品紅褪色．
a．品紅  b．NaOH  c．BaCl₂ d．Ba（NO₃）₂ e．濃H₂SO₄
②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑．

Answer 1

分析 （1）亞鐵離子不穩(wěn)定，易被空氣中氧氣氧化生成鐵離子；
（2）①根據(jù)儀器的圖形可判斷儀器名稱；
②實(shí)驗(yàn)時，為避免亞鐵被氧化，應(yīng)先通入氮?dú)猓�冷卻時注意關(guān)閉開關(guān)，防止氧氣進(jìn)入，冷卻至室溫再稱量固體質(zhì)量的變化；
③直至A恒重，記為m₃ g，應(yīng)為FeSO₄和裝置的質(zhì)量，則m（FeSO₄）=（m₃-m₁）．m（H₂O）=（m₂-m₃），以此計(jì)算n（H₂O）、n（FeSO₄），結(jié)晶水的數(shù)目等于$\frac{n（{H}_{2}O）}{n（FeS{O}_{4}）}$；若實(shí)驗(yàn)時按a、d次序操作，會導(dǎo)致硫酸亞鐵被氧化；
（3）硫酸亞鐵高溫分解可生成Fe₂O₃、SO₃、SO₂，C為氯化鋇，用于檢驗(yàn)SO₃，D為品紅，可用于檢驗(yàn)SO₂．

解答 解：（1）滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，可知硫酸亞鐵與KSCN不反應(yīng)，但亞鐵離子不穩(wěn)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：硫酸亞鐵與KSCN不反應(yīng)；硫酸亞鐵易被空氣氧化為硫酸鐵；
（2）①由儀器的圖形可知B為干燥管，故答案為：干燥管；
②實(shí)驗(yàn)時，為避免亞鐵被氧化，應(yīng)先通入氮?dú)�，冷卻時注意關(guān)閉開關(guān)，防止氧氣進(jìn)入，冷卻至室溫再稱量固體質(zhì)量的變化，則正確的順序?yàn)閐abcfe，
故答案為：dabcfe；
③直至A恒重，記為m₃ g，應(yīng)為FeSO₄和裝置的質(zhì)量，則m（FeSO₄）=（m₃-m₁），m（H₂O）=（m₂-m₃），則n（H₂O）=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{18}$、n（FeSO₄）=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{152}$，結(jié)晶水的數(shù)目等于$\frac{n（{H}_{2}O）}{n（FeS{O}_{4}）}$=$\frac{76（{m}_{2}{-}_{\;}{m}_{3}）}{9（{m}_{3}-{m}_{1}）}$，
若實(shí)驗(yàn)時按a、d次序操作，會導(dǎo)致硫酸亞鐵被氧化，則導(dǎo)致固體質(zhì)量偏大，測定結(jié)果偏小，
故答案為：$\frac{76（{m}_{2}{-}_{\;}{m}_{3}）}{9（{m}_{3}-{m}_{1}）}$；偏小；
（3）①實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末，說明生成Fe₂O₃，則反應(yīng)中Fe元素化合價升高，S元素化合價應(yīng)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(yàn)SO₃，可觀察到產(chǎn)生白色沉淀，D為品紅，可用于檢驗(yàn)SO₂，品紅褪色，
故答案為：c、a；產(chǎn)生白色沉淀、品紅褪色；
②硫酸亞鐵高溫分解可生成Fe₂O₃、SO₃、SO₂，方程式為2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑，故答案為：2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑．

點(diǎn)評 本題為2017年廣西試題，以綠礬為載體，考查結(jié)晶水合物中結(jié)晶水?dāng)?shù)目的測定以及分解產(chǎn)物的鑒別，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力，注意把握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)技能以及物質(zhì)性質(zhì)的分析，題目難度中等．