Question

医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁．某兴趣小组对这种糖衣片产生了兴趣，打算对药片进行探究．

【查阅资料】（1）亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子；
（2）硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物．
（3）无水硫酸铜固体遇到水变为蓝色．
【探究一】利用废水回收铜，制备硫酸亚铁晶体．（图1）
①固体甲是

 

；（2）溶液乙中溶质是

 

．
②写出步骤①的化学方程式：

 

；
【探究二】某硫酸亚铁晶体（FeSO₄?xH₂O）热分解分析
该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图2高温加热，使其完全分解，对所得产物进行探究．
①D装置中球形干燥管的作用是

 

，氢氧化钠溶液的作用是

 

．
②实验中要持续通入氮气，否则测出的x会

 

（填“偏大”、“偏小”或“不变”），原因是

 

．
③硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液；装置B中硫酸铜粉末变蓝；装置C中高锰酸钾溶液褪色，
④小明查阅资料中得知硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO₃，他打算向装置D中的液体换成紫色石蕊试液检验，小红认为此法不能达到实验目的，小红这样判断的理由是

 

．
⑤请写出硫酸亚铁分解的化学方程式

 

【探究三】药片中硫酸亚铁含量测定：
①取10g糖衣片，溶于40g水中；溶解药品时要用到玻璃棒，其作用是

 

．
②向所配溶液中滴加氯化钡溶液至略过量；
③过滤、洗涤、干燥；如何证明沉淀已洗净？

 

．
④称量得，沉淀质量为9.32g，试列式计算该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,气体的净化（除杂）,酸的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：探究一、运用金属和盐的置换反应及酸的性质解答①②两个小题；
【探究二】①根据球形干燥管的作用解答；硫酸亚铁分解生成的二氧化硫能造成空气污染，可以使用氢氧化钠溶液将其除去．
题中的第①题；运用亚铁盐溶于水时，会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe（OH）₂沉淀解答第②题；运用硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物和三氧化二铁是红棕色固体，能和稀盐酸反应生成可溶性的物质解答③题；运用质量守恒定律和二氧化硫能和水反应解答④题；运用质量守恒定律和根据化学方程式的计算解答第⑤题．
探究三、证明氯化钡过量只要证明钡离子有剩余即可，通过硫酸钡的量利用硫酸根的量求硫酸亚铁的量，进而求其质量分数．

解答：解：探究一、①废水中含有的硫酸铜可以使用铁将其置换出来，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁在铝的后面，不能与硫酸铝反应，由于铁过量，所以固体甲中含有铁和铜，加入硫酸与铁反应而铜不反应，所以红色固体为铜，所以本题答案为：Fe和Cu，硫酸铝和硫酸亚铁；
②向废水中加入铁可以与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，若铁过量则铜全部被置换出来，若铁量不足，则还有硫酸铜存在，所以检验铁是否过量可以向反应后的废液中继续加入铁，观察是否有红色固体析出，所以本题答案为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
探究二：
①把球形干燥管插入氢氧化钠溶液中的作用是防止液体倒吸，反应生成的二氧化硫是空气污染气体，可以使用氢氧化钠溶液将其吸收；
故答案为：防止液体倒吸；吸收SO₂气体，防止污染空气．
②不充氮气水蒸气就不能全部从A中排出，故②答案：偏小  生成的部分水蒸气会在装置A处玻璃管内冷凝
③硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物，结合A中固体呈红棕色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液的信息，故③答案：Fe₂O₃ ．
④根据质量守恒定律原子个数反应前后不改变，三氧化硫溶于水和水反应生成酸，但二氧化硫也能和水反应生成亚硫酸，故④答案：每两个FeSO₄分解生成1个Fe₂O₃后剩余S、O原子个数比为2：5不等于1：2  SO₂溶于水能够生成亚硫酸．
（3）①无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝，二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色，所以本题答案为：水，二氧化硫；
②不充氮气水蒸气就不能全部从A中排出，故②答案：偏小  生成的部分水蒸气会在装置A处玻璃管内冷凝
③硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物，结合A中固体呈红棕色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液的信息，故③答案：Fe₂O₃
④三氧化硫溶于水和水反应生成酸，但二氧化硫也能和水反应生成亚硫酸，故④答案：SO₂溶于水能够生成亚硫酸；
⑤根据题意可知硫酸亚铁分解能生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫，所以本题答案为：2FeSO₄

高温  .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑．
探究三、①溶解搅拌是加速溶解，增加溶解速度；故答案为：搅拌以促进溶解；　　
③证明氯化钡过量只要证明钡离子有剩余即可，滴加硫酸钠看有无沉淀生成，有则氯化钡过量，反之未过量；故答案为：硫滴加硫酸钠看有无沉淀生成；
④通过硫酸钡的量是4.66g利用硫酸根的量求硫酸亚铁的量，进而求其质量分数
设硫酸亚铁的质量是x
BaSO₄～FeSO₄
233     152
4.66g    x

233

4.66g

=

152

x

x=3.04g
质量分数是：

3.04g

5g

×100%=60.8% 
答：该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数为60.8%．

点评：本题考查了常见金属的性质以及某些盐的性质，完成此题，可以依据题干提供的内容，从中抽取有用的信息，结合已有的知识进行．本题是一道实验探究题，能较好的考查学生分析和解决问题的能力，考查了常见金属的性质以及某些盐的性质，解答时要依据题干提供信息，结合相关知识细心分析解答．