Question

医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁．某兴趣小组对这种糖衣片产生了兴趣，打算对药片的糖衣所起作用等问题进行探究．
【提出问题】硫酸亚铁糖衣片中糖衣的作用是什么？
【查阅资料】
（1）亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子；
（2）亚铁盐溶于水时，会与水电离产生的少量氢氧根离子生成Fe（OH）₂沉淀．
（3）硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物．
【提出猜想】药片糖衣的作用除了包装药物外，还可能是

 

．
【探究一】利用废水回收铜，制备硫酸亚铁晶体并观察其在空气中的变化推断糖衣的作用．
（1）固体甲中含有的物质是：

 

 红色固体是

 

；溶液乙中溶质是

 

．
（2）写出步骤①的化学方程式：

 

；检验步骤①向废液中加入A是否过量的方法是

 

；实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是：

 

．
【探究二】某硫酸亚铁晶体（FeSO₄?xH₂O）热分解研究
该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按如图1高温加热，使其完全分解，对所得产物进行探究，并通过称量装置B的质量测出X的值．
（3）①装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增咖12.6g，说明产物中有

 

，装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有

 

．
②实验中要持续通入氮气，否则测出的X值会：

 

（填“偏大”、“偏小”或“不变”），原因是：

 

．
③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

 

．
④D装置中球形干燥管的作用是

 

，氢氧化钠溶液的作用是

 

．
⑤小明从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一种物质SO₃，请你说出他这样判断的理论依据：

 

．他打算向装置D中滴入紫色石蕊试液，小红认为此法不能达到实验的目的，小红这样判断的理由是：

 

．
（4）某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体（FeSO₄?xH₂O）进行热分解，获得相关数据，绘制成固体质量---分解温度的关系图如图2所示：
①图中t₃至t₄过程的化学反应方程式为：

 

．
②计算FeSO₄?xH₂O中的X（写出计算过程）

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,常见气体的检验与除杂方法,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：由题目的信息可知：药片糖衣的作用除了包装药物外，还可能是：隔绝空气，防止药品变质；在废液中加入过量的铁粉，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁与硫酸铝不反应，因此甲中的固体是铁和铜，乙中的溶质有硫酸铝和硫酸亚铁；检验步骤①向废液中加入A是否过量的方法是：插入铁片，观察铁片表面是否出现红色物质：实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是：步骤②稀硫酸过量．装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增咖12.6g，说明产物中有水；装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有二氧化硫；实验中要持续通入氮气，否则测出的X值会：偏小；原因是：生成的部分水蒸气会在装置A处玻璃导管内冷凝；装置A中红棕色固体是氧化铁；D装置中球形干燥管的作用是：防止倒吸；氢氧化钠溶液的作用是：吸收SO₂气体；小明从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一种物质SO₃，请你说出他这样判断的理论依据：每2个FeSO₄分子分解生成1个Fe₂O₃后剩余S、O原子个数比为2：5不等于1：2；他打算向装置D中滴入紫色石蕊试液，小红认为此法不能达到实验的目的，小红这样判断的理由是：SO₂溶于水能够生成亚硫酸；

解答：解：【提出猜想】药片糖衣的作用除了包装药物外，还可能是：隔绝空气，防止药品变质；故答案为：隔绝空气，防止药品变质   
【探究一】在废液中加入过量的铁粉，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁与硫酸铝不反应，因此甲中的固体是铁和铜，乙中的溶质有硫酸铝和硫酸亚铁；（1）故答案为：Fe、Cu； Cu；Al₂（SO₄）₃ FeSO₄   
（2）铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，检验步骤①向废液中加入A是否过量的方法是：插入铁片，观察铁片表面是否出现红色物质：实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是：步骤②稀硫酸过量；故答案为：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄   插入铁片，观察铁片表面是否出现红色物质    步骤②稀硫酸过量    
【探究二】（3）装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增咖12.6g，说明产物中有水；装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有二氧化硫；实验中要持续通入氮气，否则测出的X值会：偏小；原因是：生成的部分水蒸气会在装置A处玻璃导管内冷凝；装置A中红棕色固体是氧化铁；D装置中球形干燥管的作用是：防止倒吸；氢氧化钠溶液的作用是：吸收SO₂气体；小明从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一种物质SO₃，请你说出他这样判断的理论依据：每2个FeSO₄分子分解生成1个Fe₂O₃后剩余S、O原子个数比为2：5不等于1：2；他打算向装置D中滴入紫色石蕊试液，小红认为此法不能达到实验的目的，小红这样判断的理由是：SO₂溶于水能够生成亚硫酸；故答案为：①水   SO₂  ②偏小   生成的部分水蒸气会在装置A处玻璃导管内冷凝   ③Fe₂O₃④防止倒吸   吸收SO₂气体． ⑤每2个FeSO₄分子分解生成1个Fe₂O₃后剩余S、O原子个数比为2：5不等于1：2     SO₂溶于水能够生成亚硫酸
（4）硫酸亚铁在高温的条件下生成氧化铁和二氧化硫和三氧化硫，配平即可，故答案为：①2FeSO₄

高温  .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃
②Fe₂O₃～2XH₂O
160    36X
8g     12.6g        

160

36X

=

8g

12.6g

    X=7
故答案为：7；

点评：本考点既考查了实验步骤的设计，又考查了化学方程式的书写和有关的计算，还对实验进行了评价，综合性比较强．实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．