题目内容

【题目】某化学兴趣小组利用课余时间在实验室进行如下两个探究实验：

【探究一】利用废水回收铜，制备硫酸亚铁晶体。

（1）红色固体是 （填化学式）；溶液乙中溶质是 。

A．硫酸铝 B．硫酸亚铁 C．硫酸铝和硫酸亚铁 D．硫酸铜和硫酸铝

（2）写出步骤①的化学方程式： ；

【探究二】某硫酸亚铁晶体（FeSO4·xH2O）热分解研究并对x的测定

该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品，先通干燥的氮气，然后按下图装置高温加热，使其完全分解，对所得产物进行探究。

（3）装置B中硫酸铜粉末变蓝，说明产物中有 ，称量反应后装置B，增重12.6g

（4）装置C中 ，说明产物中还有SO2。

查阅资料得知二氧化硫气体能与高锰酸钾溶液发生如下反应：

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O X + 2MnSO4 + 2H2SO4，则X的化学式是 。

（5）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，则装置A中红棕色固体是 。

（6）D装置中球形干燥管的作用是 ，氢氧化钠溶液的作用是 。

（7）反应结束后还要不断的通入氮气直至冷却，其目的是 。

【数据处理】

兴趣小组同学利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体（FeSO4xH2O）进行热分解，获得相关数据，绘制成固体质量--分解温度的关系图（图2）

①根据图2中有关数据，可计算出FeSO4xH2O中的x值是 （要求写出计算过程）。

②从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3，请写出T3—T4段发生反应的化学方程式 。

③上述试验中若将装置B和装置C进行调换，则测得FeSO4xH2O中的x值会 （填“偏大”“偏小”或“不变”）

【答案】（1）Cu；C （2）Fe+CuSO4=Cu+ FeSO4；（3）水；（4）高锰酸钾溶液褪色；K2SO4；（5）Fe2O3；（6）防止溶液倒吸；吸收SO2气体，防止污染空气；（7）把装置中水蒸气全部赶入装置B中；①X=7（计算过程完整）；②2FeSO4△ Fe2O3+ SO2↑+ SO3↑；③偏大

【解析】

试题分析：【探究一】：由题意可知，从含有硫酸铝、硫酸亚铁和硫酸铜的废水中回收铜和硫酸亚铁，加入的过量的金属A应是铁；（1）由上述分析可知，步骤①发生的反应是铁与硫酸铜的反应，化学方程式是：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；（2）由于铁与硫酸铜反应生成了铜和硫酸亚铁，所以红色固体是Cu；由于铁不能与硫酸铝反应，所以溶液乙中的溶质是 Al2（SO4）3、FeSO4．

【探究二】：（3）装置B中硫酸铜粉末变蓝，说明产物中有水；（4）装置C中高锰酸钾褪色，说明产物中还有SO2．在反应中5SO2+2KMnO4+2H2O=2H2SO4+2MnSO4+X，反应前含有5个硫原子，2个钾原子，2个锰原子，4个氢原子，20个氧原子，反应后已有4个氢原子，2个锰原子，4个硫原子，16个氧原子，根据质量守恒定律可知，X中含有2个钾原子，1个硫原子和4个氧原子，故X为K2SO4；（5）红棕色固体放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液，说明该固体为氧化铁；（6）D装置中球形干燥管的作用是防止溶液倒吸，氢氧化钠溶液的作用是：吸收二氧化硫、防止污染空气；（7）装置内内充满了反应生成的水蒸气，反应结束后还要不断的通入氮气直至冷却，其目的是：把装置中的水蒸气全部赶入装置装置B中；①通过FeSO4xH2O的化学式可知铁原子和水的个数比为1：2x，由图象中的数据可知，

Fe2O3～2xH2O

160 36x

8g 12.6g

x=7

②由题意和图象可知，硫酸亚铁受热分解生成了氧化铁二氧化硫和三氧化硫，反应的方程式是：2FeSO4△Fe2O3+SO2↑+SO3↑；③气体先通入溶液时会引入水蒸气，会使计算的X值偏大．

练习册系列答案
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（1）将图中装置所缺部分补充完整。

（2）写出反应的化学方程式___________________________。

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已知：2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O

请回答下列问题

（1）过程II中分离操作的名称是 ，在操作过程中使用到的玻璃仪器有烧杯、

和 。

（2）溶液A中的溶质有 （填化学式）。

（3）过程III中有气体产生，反应的化学方程式为_______ 。

（4）A～E中含铜、锌两种元素的物质有 （填字母序号）。 ．

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（1）D为 ；G为 。

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极产生物质乙。

（3）H和E反应生成C和戊的化学方程式

为 。

（4）工业上可以用甲和四氯化硅在高温条件下发生

置换反应来制取硅单质．此反应的化学方程式为

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【提出猜想】

a．小明认为过氧化钠（Na2O2）与水反应生成了可以支持燃烧的物质。

b．小刚又根据燃烧的条件，对小明的猜想进行了补充： 。

【实验与分析】同学们设计了图的实验装置。

（1）打开分液漏斗的活塞，控制水滴加的速度，看到试管中有气泡产生，将带火星的木条靠近P出口，看到木条复燃，你推测此气体可能是 。

（2）实验中还观察到，烧杯中的导气管口有气泡冒出，产生这一现象的原因是 。

（3）完成了以上实验，老师介绍该反应的产物一共有两种，于是同学们又展开了进一步的研究，继续探究反应后生成的另一种物质。请你回答：另一种产物必含的元素是_______________。

【老师介绍】 过氧化钠不仅可以和水发生反应，也可以和二氧化碳反应，也能生成氧气。因此，过氧化钠经常被用于潜水艇和防毒面具中提供氧气。

【补充实验】

明确了以上性质，小芳同学又设计了一个实验（如图）：

将一团包有过氧化钠的粉末的棉花塞到漏斗的管中，漏斗下方点燃一支短蜡烛 (蜡烛火焰与棉花不接触)。请回答：

棉花 （填“能”或“不能”）燃烧。这主要是因为蜡烛燃烧生成能与过氧化钠（Na2O2）反应的物质___________________，同时反应放热。

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（2）在t1℃～t2℃范围内，A、B、C三种物质的溶解度由大到小的顺序为 。

（3）要使C的饱和溶液变为不饱和溶液，可采用的一种方法是 。

【题目】央视正在热播的“农夫山泉饮用天然水”的广告中有如下画面：

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