题目内容
（2013?兰州一模）铁是人体必须的微量元素，绿矾（FeSO4?7H2O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分．
（1）某同学以市售铁屑（含少量氧化铜、氧化铁等杂质）为原料制备纯净绿矾晶体．实验步骤设计为：
①取一定量的铁屑于烧杯，加入过量稀硫酸溶解．若该操作需用90mL 1mol/L的硫酸溶液，则配制时用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有两种仪器分别是
②再向上述溶液中加入过量的铁粉，让其充分反应，然后过滤，再从滤液中通过操作a得到晶体，再用少量冰水洗涤获得纯净的绿矾晶体．操作a的操作顺序依次为：
（2）制得的绿矾晶体由于保存不妥，容易被氧化．某同学想了解其是否被氧化．请你设计实验证明绿矾晶体部分被氧化．
（3）图1是某同学利用手持技术，获得8.34g FeS04?7H20样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示．
①试确定78℃时固体物质M的化学式：
②取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，得到一种红棕色的物质Q，同时有两种无色气体生成且两种气体的组成元素相同，摩尔质量相差16，写出该反应的化学方程式
③该同学用图2所示装置设计实验，验证②中生成的气态物质．
I．按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：c→
II．试剂X的名称是
（1）某同学以市售铁屑（含少量氧化铜、氧化铁等杂质）为原料制备纯净绿矾晶体．实验步骤设计为：
①取一定量的铁屑于烧杯，加入过量稀硫酸溶解．若该操作需用90mL 1mol/L的硫酸溶液，则配制时用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有两种仪器分别是
胶头滴管 100 mL容量瓶
胶头滴管 100 mL容量瓶
．②再向上述溶液中加入过量的铁粉，让其充分反应，然后过滤，再从滤液中通过操作a得到晶体，再用少量冰水洗涤获得纯净的绿矾晶体．操作a的操作顺序依次为：
蒸发浓缩
蒸发浓缩
、冷却结晶、过滤
过滤
．得到的绿矾晶体再用少量冰水洗涤的目的是：除去晶体表面附着的硫酸等杂质；降低洗涤过程中FeSO4?7H2O的损失
降低洗涤过程中FeSO4?7H2O的损失
．（2）制得的绿矾晶体由于保存不妥，容易被氧化．某同学想了解其是否被氧化．请你设计实验证明绿矾晶体部分被氧化．
取少量样品于试管中，加水溶解并分为两份，向其中一份滴加KSCN溶液少量，溶液呈血红色，向另外一份滴加少量KMnO4酸性溶液，KMnO4溶液褪色，则说明该样品部分变质
取少量样品于试管中，加水溶解并分为两份，向其中一份滴加KSCN溶液少量，溶液呈血红色，向另外一份滴加少量KMnO4酸性溶液，KMnO4溶液褪色，则说明该样品部分变质
（要求写出实验的步骤、现象、结论）．（3）图1是某同学利用手持技术，获得8.34g FeS04?7H20样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示．
①试确定78℃时固体物质M的化学式：
FeSO4?4H2O
FeSO4?4H2O
．②取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，得到一种红棕色的物质Q，同时有两种无色气体生成且两种气体的组成元素相同，摩尔质量相差16，写出该反应的化学方程式
2 FeSO4═Fe2O3+SO2↑+SO3↑
2 FeSO4═Fe2O3+SO2↑+SO3↑
．③该同学用图2所示装置设计实验，验证②中生成的气态物质．
I．按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：c→
a→b→f→e→d
a→b→f→e→d
II．试剂X的名称是
品红溶液或溴水或酸性KMnO4溶液
品红溶液或溴水或酸性KMnO4溶液
．分析：（1）①依据溶液配制过程和实验操作分析回答；
②溶液中得到溶质固体的方法是蒸发浓缩，结晶析出，过滤洗涤，干燥称重；
（2）依据铁离子和硫氰酸钾反应生成血红色溶液，亚铁离子具有还原性被氧化的性质和反应现象分析设计实验；
（3）①依据图象数据和绿矾加热失去结晶水质量变化计算分析判断；
②依据隔绝空气加热至650℃，得到一种红棕色的物质Q，同时有两种无色气体生成且两种气体的组成元素相同，摩尔质量相差16判断生成产物为氧化铁，二氧化硫，三氧化硫．原子守恒配平化学方程式；
③依据分解产物中的气体为二氧化硫和三氧化硫，三氧化硫沸点较低冷却后变为液体，二氧化硫可以利用其还原性、漂白性选择试剂验证，剩余的二氧化硫污染空气需要吸收；
②溶液中得到溶质固体的方法是蒸发浓缩，结晶析出，过滤洗涤，干燥称重；
（2）依据铁离子和硫氰酸钾反应生成血红色溶液，亚铁离子具有还原性被氧化的性质和反应现象分析设计实验；
（3）①依据图象数据和绿矾加热失去结晶水质量变化计算分析判断；
②依据隔绝空气加热至650℃，得到一种红棕色的物质Q，同时有两种无色气体生成且两种气体的组成元素相同，摩尔质量相差16判断生成产物为氧化铁，二氧化硫，三氧化硫．原子守恒配平化学方程式；
③依据分解产物中的气体为二氧化硫和三氧化硫，三氧化硫沸点较低冷却后变为液体，二氧化硫可以利用其还原性、漂白性选择试剂验证，剩余的二氧化硫污染空气需要吸收；
解答：解：（1）①配制溶液需要用到的 玻璃仪器是烧杯溶解，用玻璃棒搅拌加快溶解，沿玻璃棒引流转移溶液到100ml容量瓶中，最后用教头滴管丁刻度；
故答案为：胶头滴管 100 mL容量瓶；
②溶液中加入过量的铁粉，让其充分反应，然后过滤，再从滤液中通过操作a得到晶体，再用少量冰水洗涤获得纯净的绿矾晶体．操作a的操作顺序依次为蒸发浓缩，结晶析出，过滤洗涤，干燥称重；用少量冰水洗涤的目的是：除去晶体表面附着的硫酸等杂质，温度低绿矾溶解度减小，降低洗涤过程中FeSO4?7H2O的损失；
故答案为：蒸发浓缩； 过滤； 降低洗涤过程中FeSO4?7H2O的损失；
（2）铁离子和硫氰酸钾反应生成血红色溶液，亚铁离子具有还原性能被高锰酸钾溶液氧化，所以实验设计为：取少量样品于试管中，加水溶解并分为两份，向其中一份滴加KSCN溶液少量，溶液呈血红色，证明被氧化，向另外一份滴加少量KMnO4酸性溶液，KMnO4溶液褪色，说明含有亚铁离子，则说明该样品部分变质；
故答案为：取少量样品于试管中，加水溶解并分为两份，向其中一份滴加KSCN溶液少量，溶液呈血红色，向另外一份滴加少量KMnO4酸性溶液，KMnO4溶液褪色，则说明该样品部分变质；
（3）①依据图象分析在78℃时固体质量变为6.72g，绿矾加热失去结晶水，质量减小，设失去结晶水x个，则8.34g FeS04?7H20样品物质的量=
=0.03mol，
FeSO4?7H2O
FeSO4?（7-x）H2O+xH2O
0.03mol 0.03xmol
0.03xmol×18g/mol=8.34g-6.72g=1.62g
x=3
所以加热到78℃时固体为FeSO4?4H2O
故答案为：FeSO4?4H2O；
②晶体全部失去结晶水得到固体质量为8.34g-0.03mol×7×18g/mol=4.56g；对应温度为633°C；取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，结晶水乙全部失去，硫酸亚铁受热分解得到一种红棕色的物质Q判断为Fe2O3，同时有两种无色气体生成且两种气体的组成元素相同，摩尔质量相差16，判断为SO2，SO3，所以反应的化学方程式为：2 FeSO4═Fe2O3+SO2↑+SO3↑；
故答案为：2 FeSO4═Fe2O3+SO2↑+SO3↑；
③Ⅰ、②中生成的气态物质为二氧化硫和三氧化硫气体，三氧化硫沸点较低冷却后变为液体，二氧化硫可以利用其还原性、漂白性选择试剂验证，剩余的二氧化硫污染空气需要吸收；装置连接顺序为：c→a→b→f→e→d
故答案为：a→b→f→e→d；
Ⅱ、试剂X的名称可以是利用二氧化硫的漂白性选择品红溶液验证，也可以选择溴水或高锰酸钾溶液利用氧化性氧化二氧化硫反应褪色验证；
故答案为：品红溶液或溴水或酸性KMnO4溶液；
故答案为：胶头滴管 100 mL容量瓶；
②溶液中加入过量的铁粉，让其充分反应，然后过滤，再从滤液中通过操作a得到晶体，再用少量冰水洗涤获得纯净的绿矾晶体．操作a的操作顺序依次为蒸发浓缩，结晶析出，过滤洗涤，干燥称重；用少量冰水洗涤的目的是：除去晶体表面附着的硫酸等杂质，温度低绿矾溶解度减小，降低洗涤过程中FeSO4?7H2O的损失；
故答案为：蒸发浓缩； 过滤； 降低洗涤过程中FeSO4?7H2O的损失；
（2）铁离子和硫氰酸钾反应生成血红色溶液，亚铁离子具有还原性能被高锰酸钾溶液氧化，所以实验设计为：取少量样品于试管中，加水溶解并分为两份，向其中一份滴加KSCN溶液少量，溶液呈血红色，证明被氧化，向另外一份滴加少量KMnO4酸性溶液，KMnO4溶液褪色，说明含有亚铁离子，则说明该样品部分变质；
故答案为：取少量样品于试管中，加水溶解并分为两份，向其中一份滴加KSCN溶液少量，溶液呈血红色，向另外一份滴加少量KMnO4酸性溶液，KMnO4溶液褪色，则说明该样品部分变质；
（3）①依据图象分析在78℃时固体质量变为6.72g，绿矾加热失去结晶水，质量减小，设失去结晶水x个，则8.34g FeS04?7H20样品物质的量=
| 8.34g |
| 278g/mol |
FeSO4?7H2O
| ||
0.03mol 0.03xmol
0.03xmol×18g/mol=8.34g-6.72g=1.62g
x=3
所以加热到78℃时固体为FeSO4?4H2O
故答案为：FeSO4?4H2O；
②晶体全部失去结晶水得到固体质量为8.34g-0.03mol×7×18g/mol=4.56g；对应温度为633°C；取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，结晶水乙全部失去，硫酸亚铁受热分解得到一种红棕色的物质Q判断为Fe2O3，同时有两种无色气体生成且两种气体的组成元素相同，摩尔质量相差16，判断为SO2，SO3，所以反应的化学方程式为：2 FeSO4═Fe2O3+SO2↑+SO3↑；
故答案为：2 FeSO4═Fe2O3+SO2↑+SO3↑；
③Ⅰ、②中生成的气态物质为二氧化硫和三氧化硫气体，三氧化硫沸点较低冷却后变为液体，二氧化硫可以利用其还原性、漂白性选择试剂验证，剩余的二氧化硫污染空气需要吸收；装置连接顺序为：c→a→b→f→e→d
故答案为：a→b→f→e→d；
Ⅱ、试剂X的名称可以是利用二氧化硫的漂白性选择品红溶液验证，也可以选择溴水或高锰酸钾溶液利用氧化性氧化二氧化硫反应褪色验证；
故答案为：品红溶液或溴水或酸性KMnO4溶液；
点评：本题考查了溶液配制过程的操作要求，溶液中得到溶质固体的实验方法，离子检验的实验方法设计，图象分析计算，实验验证的装置连接原理，二氧化硫性质的应用，题目中和想较大．
练习册系列答案
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