Question

【題目】在蒸餾釜中隔絕空氣煅燒綠礬（FeSO4·7H2O）,將蒸氣冷卻可制得一種無色粘稠的液體“綠礬油”，蒸餾釜中剩余的固體為紅棕色。完成下列各題:

（1）綠礬油中溶質的化學式為________________________。

（2）用下圖裝置模擬蒸餾釜中反應并檢驗產物，煅燒綠礬一段時間后，發現D中U型管出現無色粘稠的液體，b中品紅溶液褪色。

上述裝置正確的連接順序A→_________________________（用大寫字母表示)

②寫出煅燒綠礬的化學方程式________________________________________。

③實驗過程中不宜加入過多綠礬，主要原因是__________________________________

（3）利用上述實驗產物可比較某些離子的還原性。用足量稀硫酸將A中剩余的固體溶解，分別取2mL此溶液于2支試管中進行如下實驗：

①第一支試管中加入少量酸性高錳酸鉀溶液，振蕩，高錳酸鉀溶液紫色不褪去。說明固體產物中不含有____________。

②第二支試管中加入少量C中溶液，振蕩，無沉淀生成．

③繼續向第二支試管中加入少量____________溶液，產生藍色沉淀。

以上實驗現象可證明離子的還原性____________>____________。（填離子符號）

（4）綠礬在空氣中部分被氧化為硫酸鐵，現取3.66g綠礬樣品溶于稀鹽酸，加入足量的BaCl2溶液，過濾得沉淀4.66g，向溶液中通入56mL（標準狀況）氯氣恰好將Fe2+完全氧化，推測晶體中n(Fe2+)∶n(Fe3+)∶n(H2O)=。

Answer 1

【答案】 H2SO4 D→E—→B→C 2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O↑ 產生SO3和濃硫酸會導致導管或D 置中U型管堵塞 二價鐵 鐵氰化鉀或 K3[Fe(CN)6] SO32- Fe2+ 1∶2∶10

【解析】（1）綠礬油是無色粘稠的液體，所以其中溶質的化學式為H2SO4。（2）SO2能使品紅溶液褪色，所以首先要通過D裝置。SO2易溶于水，需要有防倒吸裝置，則上述裝置正確的連接順序為A→ D→E→B→C；②根據以上分析可知綠礬的分解產物是SO2、三氧化硫、水和氧化鐵，反應的化學方程式為2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O↑。③過多綠礬產生較多的SO3和濃硫酸會導致導管或D 置中U型管堵塞；（3）①高錳酸鉀溶液紫色不褪去，說明固體產物中不含有二價鐵。②第二支試管中加入少量C中溶液，振蕩，無沉淀生成，說明鐵離子被亞硫酸根含有為亞鐵離子；③溶液中含有亞鐵離子，所以繼續向第二支試管中加入少量鐵氰化鉀或 K3[Fe(CN)6]溶液，產生藍色沉淀。以上實驗現象可證明離子的還原性SO32-＞Fe2+。（4）4.66g沉淀是硫酸鋇，物質的量是0.02mol。向溶液中通入56mL（標準狀況）氯氣恰好將Fe2+完全氧化，氯氣是0.0025mol，因此根據電子得失守恒可知亞鐵離子是0.005mol。根據原子守恒可知硫酸亞鐵和硫酸鐵均是0.005mol，所以水的物質的量是，因此晶體中n(Fe2+)∶n(Fe3+)∶n(H2O)＝1∶2∶10。