Question

【题目】硫酸亚铁是一种重要的食品和饲料添加剂，某补血剂样品【主要成分为硫酸亚铁晶体（FeSO4xH2O）】，某化学兴趣小组对其产生了兴趣并进行了探究：
【探究一】硫酸亚铁晶体（FeSO4xH2O）热分解研究
【查阅资料】
①无水硫酸铜粉末遇水会变成蓝色的硫酸铜晶体；
②硫酸亚铁晶体加热时，先失去结晶水，高温会继续分解产生金属氧化物和气态非金属氧化物。
③二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色。
【进行实验】该兴趣小组同学称取27.8g硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热，使其完全分解，对所得产物进行分析，并利用SDTQ600热分析仪，对硫酸亚铁晶体热分解获得相关数据，绘制成图2所示的关系图，试回答：

（1）装置B中硫酸铜粉末变蓝，说明产物中有 ， 该物质的质量是g；装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有；硫酸亚铁晶体完全分解后，装置A中的固体呈红棕色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，且得到黄色溶液，则该红棕色固体与稀盐酸反应的化学方程式为。
（2）D装置中球形干燥管的作用是。
（3）硫酸亚铁分解生成铁的氧化物和硫的两种氧化物，请写出化学反应方程式。
（4）根据图2中的数据，请求出FeSO4xH2O中的x=。（不写过程）
（5）【交流讨论】实验中要持续通入氮气，否则测出的x会 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（6）【探究二】补血剂样品中硫酸亚铁的含量：
①取10g补血剂样品研细后溶于40g水中，研细的目的是；
②向所配制的溶液中加氯化钡溶液至略过量，使其充分反应；
③过滤，洗涤，干燥，称量所得白色固体的质量为6.99g。
请计算出10g样品中FeSO4的质量分数，写出计算过程。
（已知：FeSO4+BaCl2=BaSO4↓+FeCl2 ， 有关相对分子质量：FeSO4—152，BaSO4—233）

Answer 1

【答案】
（1）水,12.6g,SO2,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
（2）防止NaOH溶液倒吸
（3）2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑
（4）x=7
（5）偏小
（6）增大接触面积,使其充分溶解,设样品中FeSO4的质量分数为X

FeSO4+BaCl2=	BaSO4↓+FeCl2
152	233
10x	6.99g

列比例式得： 解得X=45.6%。
【解析】解：（1）装置B中硫酸铜粉末变蓝，说明产物中有水，硫酸铜粉末遇到水后会变为蓝色，图1装置B中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有水，生成水的质量是12.6g．该物质的质量是12.6g；装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有SO2；硫酸亚铁晶体完全分解后，装置A中的固体呈红棕色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，且得到黄色溶液，则该红棕色固体与稀盐酸反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。

（2）D装置中球形干燥管的作用是防止NaOH溶液倒吸。（3）硫酸亚铁分解生成铁的氧化物和硫的两种氧化物，化学反应方程式2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑。（4）图1装置B中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有水，生成水的质量是12.6g．生成的氧化铁的质量是8g．通过FeSO4xH2O的化学式可知铁原子和水的个数比为1：x

Fe2O3～	2xH2O
160	36x
8g	12.6g

列比例式得：

解得：x=7；

（5）实验中要持续通入氮气，将生成的水蒸气全部排出，否则测出的x值会偏小；

（6）取10g补血剂样品研细后溶于40g水中，研细的目的是：增大接触面积，使其充分溶解；
故答案为：（1）水；12.6g；SO2；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；（2）防止NaOH溶液倒吸；（3）2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑；（4）x=7；（5）偏小；（6）增大接触面积，使其充分溶解；FeSO4的质量分数45.6%。
【探究一】从含有硫酸铝、硫酸亚铁和硫酸铜的废水中回收铜和硫酸亚铁，加入的过量的金属A应是铁，根据铁与硫酸铜的反应写出①的反应的方程式，分析固体甲的成分及溶液乙中的溶质；
【探究二】由流程图可知，该实验原理为：将药品中的Fe2+形成溶液，将Fe2+氧化为Fe3+，使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，再转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量；
【探究三】（5）有无水硫酸铜粉末变蓝，说明产物中有水，水的质量为12.6g，根据水和氧化铁的质量求x的值；根据实验中要持续通入氮气的作用，分析x的变化；二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色；
（6）据题意分析红棕色固体为氧化铁，故硫酸亚铁完全分解后得三种产物。