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，滴加少量稀硫酸将溶液酸化，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。写出该过程的所有离子反应方程式：___________________________。

（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 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）测定硫酸亚铁的分解产物发现：一种产物为红棕色固体，另外两种产物为气体，反应产物中氧化产物与还原产物的物质的量相等，写出该过程的化学方程式：________________________。

Answer 1

【答案】 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 、Fe3++3SCN﹣= Fe(SCN)3 干燥管 dabfce 偏小 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑

【解析】（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加少量稀硫酸将溶液酸化，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明溶液中没有Fe3+。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红，说明在酸性条件下Fe2+被O2氧化为Fe3+，该过程先后发生两个离子反应，离子方程式分别为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O和Fe3++3SCN﹣= Fe(SCN)3.

（2）①仪器B的名称是干燥管。

②实验操作步骤依次为：打开K1和K2，缓缓通入N2 （排出系统内的气体，防止氧气干扰实验）；点燃酒精灯，加热（让绿矾充分失去结晶水）；熄灭酒精灯；冷却至室温(这期间持续通入氮气将水蒸气充分排出，并保证称重时与最初的温度、气压相同)；关闭K1和K2 ；称量A 。所以实验操作步骤正确排序为dabfce；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。

③根据实验记录可知，绿矾的质量为(m2-m1)g，硫酸亚铁的质量为(m3-m1)g，设绿矾的化学式为FeSO4xH2O，则，解之得绿矾化学式中结晶水数目x=。若实验时按a、d次序操作，则硫酸亚铁会被氧气氧化，最后得到数据m3偏大，使x偏小。

（3）由硫酸亚铁的分解产物可知，红棕色固体为氧化铁，两种气体产物分别为二氧化硫和三氧化硫，反应产物中氧化产物与还原产物的物质的量相等，所以该过程的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。