Question

【题目】绿矾的化学式可表示为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某些性质进行探究。回答下列问题：

（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加少量稀H2SO4后，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。充分振荡后，溶液逐渐变红。溶液变红的原因是_________（用离子方程式表示）。

（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m2g。按下图连接好装置进行实验。

①下列实验操作步骤的正确排序为___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。

a．关闭K1和K2 b．打开K1和K2，缓缓通入N2 c．点燃酒精灯，加热 d．称量A e．冷却到室温 f．熄灭酒精灯

②判断A是否恒重的方法是____________________。

③根据实验记录，绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。

（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A接入由下图所示仪器组装而成的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2一段时间后，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①反应中有两种气体产物生成，为检验该气体混合物的组成，请从下图所示的仪器中，选择合适的仪器（含其中的试剂），组成一套实验装置，该装置的连接顺序（按气体流向从左到右）依次为___________→D（填装置序号）。装置中除有气泡冒出外，其他证明实验结论的现象分别为__________________________。

②硫酸亚铁高温分解的化学方程式为_____________________。

Answer 1

【答案】 4Fe2+ + O2 + 4H+=4Fe3+ + 2H2O bcfead 最后两次称量 A的质量差不超过0.1克 C、B 生成白色沉淀、褪色 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑

【解析】（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加少量稀H2SO4后，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。可知样品中没有Fe（Ⅲ），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，反应的离子方程式为4Fe2+ + O2 + 4H+=4Fe3+ + 2H2O，故答案为：4Fe2+ + O2 + 4H+=4Fe3+ + 2H2O；

（2）①实验时，为避免亚铁被氧化，应先通入氮气，冷却时注意防止氧气进入，冷却至室温再称量固体质量的变化，则正确的顺序为bcfead，故答案为：bcfead；

②最后两次称量 A的质量差不超过0.1克，可以判断A已经恒重，故答案为：最后两次称量 A的质量差不超过0.1克；

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=，故答案为： ；

（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，B为品红，可用于检验SO2，品红褪色，故答案为：C；B；产生白色沉淀、褪色；

②硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑，故答案为：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。