Question

FeSO₄·7H₂O俗称绿矾，广泛用于医药和工监领域。
（1）已知FeSO₄·7H₂O晶体在加热条件下发生如下反应：
。利用下图装置检验该反应的气体产物。

请填写下列空白：
①仪器的连接顺序为        （用a～i的字母表示）。
②装置C中的试剂X化学式为         ；该装置中冷水的作用是            。
（2）以下是FeSO₄·7H₂O的实验窒制备流理图。

根据题意完成下列填空：
①反应Ⅱ需要l00mL l．5mol·L^-1l的稀硫酸溶解洁净的铁屑，用质量分数为98%、密度为1.84g·cm^-3的浓硫酸配制。所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃捧、胶头滴管及     ，量取浓硫酸的体积为             。
②反应1需要加热数分钟，其原因是                ；操作A为       。
③测定FeSO₄·7H₂O产品中Fe²⁺含量的常用方法是KMnO₄溶液滴定法。已知称取3.0g FeSO₄·7H₂O产品，配制成溶液，用硫酸酸化的0.01000moL·L^-1 KMnO₄溶液滴定，消耗KMnO₄溶液的体积为200.00mL。发生反应的离子方程式为               ，计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为               （保留两位有效数字）。

Answer 1

（15分）（1）①a、f、g、d、e、h、i、b（或a、g、f、d、e、h、i、b）（2分）
②BaCl₂（2分）  SO₃与H₂O的反应是放热反应，降低温度有利于SO₃被水吸收（2分）
（2）①100ml容量瓶（1分）（只答容量瓶0分）  8.2ml（1分）
②升温促进Na₂CO₃水解，溶液碱性增强，去油污能力强（1分） 过滤、洗涤（2分）
③5Fe^2＋＋MnO₄^－＋8H^＋＝5Fe^3＋＋Mn^2＋＋4H₂O（2分）  0.93（或93%）（2分）

试题分析：（1）①检验水蒸气一般用无水硫酸铜，检验SO₂一般用品红溶液。由于SO₂的熔沸点较低，因此SO₃气体易被水吸收生成硫酸，可以通过检验硫酸来检验SO₃。又因为通过溶液时必然带出水蒸气，所以首先检验水蒸气，其次检验SO₃，最后检验SO₂，且还要有尾气吸收装置，因此正确的顺序是a、f、g、d、e、h、i、b（或a、g、f、d、e、h、i、b）。
②检验硫酸的试剂可以是氯化钡溶液。又因为SO₃与H₂O的反应是放热反应，所以装置中冷水的作用是降低温度，便于SO₃被水吸收。
（2）①配制一定物质的量浓度溶液时，所用的仪器除了有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管以外，还必须有100ml容量瓶。稀释过程中溶质是不变的，所以需要浓硫酸的体积是V＝＝8.2ml。
②由于工业废铁屑中含有酯类油污，所以必须除去酯类油污。碳酸钠溶液显碱性，可以溶解酯类油污达到去除的目的。由于升高温度促进水解，溶液碱性增强，去油污能力增强，所以反应I需要加热数分钟。从溶液中分离铁的操作是过滤，然后洗涤即可，即操作A是过滤、洗涤。
③在反应中高锰酸钾是氧化剂，硫酸亚铁是还原剂，反应的离子方程式是5Fe^2＋＋MnO₄^－＋8H^＋＝5Fe^3＋＋Mn^2＋＋4H₂O。所以根据方程式可知：
5FeSO₄·7H₂O～KMnO₄
5mol          1mol
n    0.01000moL／L×0.200L
解得n＝0.010mol
所以上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为×100%＝93%