Question

【題目】綠礬的化學式可表示為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某些性質進行探究。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H2SO4后，再滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化。充分振蕩后，溶液逐漸變紅。溶液變紅的原因是_________（用離子方程式表示）。

（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m2g。按下圖連接好裝置進行實驗。

①下列實驗操作步驟的正確排序為___________________（填標號）；重復上述操作步驟，直至A恒重，記為m3g。

a．關閉K1和K2 b．打開K1和K2，緩緩通入N2 c．點燃酒精燈，加熱 d．稱量A e．冷卻到室溫 f．熄滅酒精燈

②判斷A是否恒重的方法是____________________。

③根據實驗記錄，綠礬化學式中結晶水數目x=________________（列式表示）。

（3）為探究硫酸亞鐵的分解產物，將（2）中已恒重的裝置A接入由下圖所示儀器組裝而成的裝置中，打開K1和K2，緩緩通入N2一段時間后，加熱。實驗后反應管中殘留固體為紅色粉末。

①反應中有兩種氣體產物生成，為檢驗該氣體混合物的組成，請從下圖所示的儀器中，選擇合適的儀器（含其中的試劑），組成一套實驗裝置，該裝置的連接順序（按氣體流向從左到右）依次為___________→D（填裝置序號）。裝置中除有氣泡冒出外，其他證明實驗結論的現象分別為__________________________。

②硫酸亞鐵高溫分解的化學方程式為_____________________。

Answer 1

【答案】 4Fe2+ + O2 + 4H+=4Fe3+ + 2H2O bcfead 最后兩次稱量 A的質量差不超過0.1克 C、B 生成白色沉淀、褪色 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H2SO4后，再滴加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，反應的離子方程式為4Fe2+ + O2 + 4H+=4Fe3+ + 2H2O，故答案為：4Fe2+ + O2 + 4H+=4Fe3+ + 2H2O；

（2）①實驗時，為避免亞鐵被氧化，應先通入氮氣，冷卻時注意防止氧氣進入，冷卻至室溫再稱量固體質量的變化，則正確的順序為bcfead，故答案為：bcfead；

②最后兩次稱量 A的質量差不超過0.1克，可以判斷A已經恒重，故答案為：最后兩次稱量 A的質量差不超過0.1克；

③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），則n（H2O）=、n（FeSO4）=，結晶水的數目等于=，故答案為： ；

（3）①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，B為品紅，可用于檢驗SO2，品紅褪色，故答案為：C；B；產生白色沉淀、褪色；

②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↑。