题目内容
【题目】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁(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一些性质进行探究。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KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:______________、_______________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带端开关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.冷却至室温
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”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
C、D中的溶液依次为BaCl2溶液、品红溶液。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为产生白色沉淀、品红溶液褪色。写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_________________。
【答案】样品中无Fe3+硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁干燥管dabfce偏小2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3
【解析】
(1)滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,可知样品中无Fe3+;硫酸亚铁与KSCN不反应,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;
(2)①由仪器的图形可知B为干燥管,故答案为:干燥管;
②实验时,为避免亚铁离子被氧化,应先通入氮气,冷却时注意关闭开关,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dabcfe;
③直至A恒重,记为m3 g,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=,若实验时按a、d次序操作,会导致硫酸亚铁被氧化,则导致固体质量偏大,测定结果偏小;
(3)硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3。