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）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加 溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，产生的现象是______。

（2）为测定绿矾中结晶水含量，将带有两端开关K1和K2的石英玻璃管（设为装置A）称重，记为。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为。按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是________________。

②实验操作步骤：a.打开K1和K2，缓缓通入N2→b.点燃酒精灯，加热→c.熄灭酒精灯→d.→e.关闭和→f.称量A。d的操作为________________。

③重复②的操作步骤，直至A恒重，记为，根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目________________（列式表示）。若实验时将a、b的操作次序颠倒，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。

已知：装置C用于检验和吸收分解得到的气体产物之一.

①C/D中的溶液依次为________（填标号）。

a、品红 b. c. d. e.浓

C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为________、________。

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

③在方框中画出尾气吸收装置并注明所用试剂。_________

Answer 1

【答案】溶液变为红色 球型干燥管 冷却至室温 小 c、a 有白色沉淀生成 溶液褪色 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑

【解析】

(1)含Fe3+的溶液遇KSCN溶液变血红色；Fe2+遇氧气易氧化为Fe3+；

(2)①根据仪器的结构可判断仪器名称；

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，冷却至室温再称量固体质量的变化；

③直至A恒重，记为m3g，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)①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；

②硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，结合原子守恒和电子守恒书写化学方程式；

③含有SO2的尾气用NaOH溶液吸收，可防止污染环境。

(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加 溶液，溶液颜色无明显变化，说明溶液中没有Fe3+，可知绿矾样品未变质；再向试管中通入空气，因溶液中Fe2+遇氧气易氧化为Fe3+，则可观察到产生的现象是溶液变为红色；

(2)①由仪器的结构和性能可知B为球形干燥管；

②实验时，为避免亚铁被氧化，应先通入氮气，排出生成的水，冷却后注意关闭开关，冷却至室温再称量固体质量的变化，则d的操作为冷却至室温；

③直至A恒重，记为m3g，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；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为氯化钡，用于检验SO3，可观察到产生白色沉淀，D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，方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑；

③含有SO2的尾气用NaOH溶液吸收，可防止污染环境，具体装置图为。