Question

【题目】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁（FeSO4·XH2O），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KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：______________、_______________；写出相关化学离子方程式：_____________、______________。

（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带端开关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正确排序___________________（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。

C、D中的溶液依次为BaCl2溶液、浓H2SO4。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为产生白色沉淀、品红溶液褪色。写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：_________________________________ 。

Answer 1

【答案】样品中无Fe3+硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁4Fe2+ +O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2OFe3++ 3SCN- = Fe(SCN)3干燥管dabfce偏小2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3

【解析】

（1）滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，可知样品中无Fe3+，但亚铁离子不稳定，易被空气中氧气氧化生成铁离子，最终溶液变红色，故答案为：样品中无Fe3+；硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁；4Fe2+ +O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O\Fe3++ 3SCN- = Fe(SCN)3；
（2）①由仪器的图形可知B为干燥管，故答案为：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dabcfe，故答案为：dabcfe；
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）=mol 、n（FeSO4）=mol ，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，故答案为：；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；C中观察到产生白色沉淀，说明生成了SO3；D中品红褪色，说明生成了SO2，则反应的方程式为：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。