Question

【题目】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：

(1)请设计简单实验检验绿矾是否氧化变质。限选试剂：蒸馏水，KSCN溶液，氯水，KMnO4溶液，铁粉________________________________________________ 。实验室保存绿矾水溶液时为防其氧化要加入 ______ 。

(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是____________________。

②将下列实验操作步骤补充完整d-___ ___-f-___ ___(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。

a．点燃酒精灯，加热 b．熄灭酒精灯 c．关闭K1和K2

d．打开K1和K2，缓缓通入N2 e．称量A f．冷却至室温

③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作，则使x__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、D中的溶液依次为_________(填标号)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为____，______。

a．品红 b．NaOH c．BaCl2 d．Ba(NO3)2 e．浓H2SO4

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________________。

Answer 1

【答案】取少量绿矾晶体于试管中，加蒸馏水溶解，再向其中加入KSCN溶液，若不变红色，则未变质。 铁粉 干燥管 a b c e 76（m2-m3）/[9(m3-m1)] 偏小 c、a 生成白色沉淀 褪色 2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3

【解析】

(1) Fe2+氧化变质为Fe3+；单质铁可以把Fe3+还原为Fe2+；

(2) ① 根据装置图分析仪器名称；

②实验时，为避免亚铁被氧化，应先通入氮气，冷却时注意关闭开关，防止氧气进入，冷却至室温再称量固体质量的变化；

③直至A恒重，记为m3 g，应为FeSO4和装置的质量，则m（FeSO4）=（m3-m1）；m（H2O）=（m2-m3），以此计算n（H2O）、n（FeSO4），结晶水的数目等于；若实验时按a、d次序操作，会导致硫酸亚铁被氧化；

（3）硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，C为氯化钡，用于检验SO3，D为品红，可用于检验SO2；

(1) Fe2+氧化变质为Fe3+，Fe3+的检验方法是：取少量绿矾晶体于试管中，加蒸馏水溶解，再向其中加入KSCN溶液，若不变红色，则未变质。单质铁可以把Fe3+还原为Fe2+，实验室保存绿矾水溶液时为防其氧化要加入铁粉；

(2) ① 根据装置图，仪器B的名称是干燥管；

②实验时，为避免亚铁被氧化，应先通入氮气，冷却时注意关闭开关，防止氧气进入，冷却至室温再称量固体质量的变化，则正确的顺序为dabfce；

③直至A恒重，记为m3 g，应为FeSO4和装置的质量，则m（FeSO4）=（m3-m1），m（H2O）=（m2-m3），则n（H2O）=、n（FeSO4）=，结晶水的数目等于=:= 76（m2-m3）/[9(m3-m1)]； 若实验时按a、d次序操作，会导致硫酸亚铁被氧化，则导致固体质量偏大，测定结果偏小；

（3）①实验后反应管中残留固体为红色粉末，说明生成Fe2O3，则反应中Fe元素化合价升高，S元素化合价应降低，则一定生成SO2，可知硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，C中为氯化钡，用于检验SO3，可观察到产生白色沉淀，D中为品红，可用于检验SO2，品红褪色；

②硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，根据得失电子守恒配平方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。