Question

【题目】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某班同学用如下实验探究其性质。回答下列问题：

(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，配制成FeSO4溶液。在溶液中需加入少量铁屑，其目的是_____。

(2)甲组同学取2 mLFeSO4溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeSO4溶液与氯水反应的离子方程式为______。

(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mLFeSO4溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_________。

(4)丙组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeSO4溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________________

(5)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 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．冷却到室温

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”）。

Answer 1

【答案】防止Fe2+被氧化 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－隔绝空气(排除氧气对实验的影响)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O干燥管dabfce偏小

【解析】

(1)配制FeSO4溶液时，需在溶液中加入少量铁屑，防止Fe2+被氧化；(2)氯气具有强氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，故反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－；(3)为防止空气中的氧气进入，隔绝空气，排除氧气对实验的影响，煤油的作用是隔绝空气；（4）过氧化氢具有强氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，自身被还原为水，发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；（5）①根据仪器构造可知仪器B的名称是干燥管；②由于装置中含有空气，空气能氧化硫酸亚铁，所以加热前需要排尽装置中空气，利用氮气排出空气，为了使生成的水蒸气完全排除，应该先熄灭酒精灯，再冷却，然后关闭K1和K2，最后称量，即正确的排序是dabfce；③样品的质量是（m2－m1）g，加热后剩余固体是硫酸亚铁，质量为（m3－m1）g，生成水的质量为（m2－m3）g，

FeSO4·xH2O FeSO4 + xH2O

152 18x

（m3－m1）g （m2－m3）g

则：，解得：；若实验时按a、d次序操作，在加热过程中部分硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁，导致m3增加，使测得生成的水偏小，生成的硫酸亚铁偏大，因此x偏小。