题目内容
6.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(FeSO4•7H2O)】,某化学兴趣小组对其产生了兴趣并进行了探究:【查阅资料】
①硫酸亚铁晶体加热时,先失去结晶水:FeSO4•7H2O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ FeSO4+7H2O↑
高温会继续分解,分解方程式:2FeSO4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe2O3+SO2↑+SO3↑
②无水硫酸铜粉末遇水会变成蓝色的硫酸铜晶体;
③二氧化硫能使紫色高锰酸钾溶液褪色.
【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)硫酸亚铁晶体完全分解后,装置 A 中的固体变为红棕色的Fe2O3,装置B中硫酸铜粉末变蓝,说明产物中有水;装置C中的现象紫色的高锰酸钾溶液褪色.
(2)根据图2中的数据,计算生成二氧化硫的质量是多少.
分析 (1)根据无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝,所以常用来检验水的存在,二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色,所以常用来检验二氧化硫的存在进行分析;
(2)根据硫酸亚铁晶体加热时,先失去结晶水,高温会继续分解生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫,结合图象中的数据进行计算.
解答 解:(1)无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝,所以常用来检验水的存在,二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色,所以常用来检验二氧化硫的存在,所以硫酸亚铁晶体完全分解后,装置A中的固体变为红棕色的Fe2O3,装置B中硫酸铜粉末变蓝,说明产物中有水,装置C中的现象是紫色的高锰酸钾溶液褪色;
(2)通过图象中的数据可以看出,第一次固体质量减少是硫酸亚铁晶体分数分解,第二次固体质量减少是硫酸亚铁分数分解,所以
设生成二氧化硫的质量为x
2FeSO4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe2O3+SO3↑+SO2↑
304 160 64
15.2g 8g x
$\frac{160}{8g}=\frac{64}{x}$ (或 $\frac{304}{15.2g}=\frac{64}{x}$)
x=3.2g
故答案为:(1)水,紫色的高锰酸钾溶液褪色;
(2)生成二氧化硫的质量是3.2g.
点评 本题主要考查了化学方程式的计算,难度不大,注意解题的规范性和准确性.
练习册系列答案
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16.下列化学式与名称不相匹配的是( )
| A. | NO 一氧化氮 | B. | Na2O 氧化钠 | C. | FeCl2 氯化铁 | D. | MgO氧化镁 |
17.区分下列各组物质的两种方法都合理的是( )
| 选项 | 需区分物质 | 方法一 | 方法二 |
| A | 铁粉和锌片 | 观察颜色 | 加适量的硫酸镁溶液 |
| B | 氧化铁和氧化铜 | 观察颜色 | 用氢气还原后观察固体颜色 |
| C | 黄金和黄铜(Cu-Zn合金) | 观察颜色 | 加热,然后观察颜色 |
| D | 二氧化锰和木炭粉 | 观察颜色 | 点燃观察现象 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
1.下列做法可达到预期目的是( )
| A. | 做测定空气中氧气含量的实验时,用蜡烛代替红磷 | |
| B. | 用Cu和稀硫酸反应制取CuSO4 | |
| C. | 用NaOH溶液除去CO2中的CO | |
| D. | 将铁丝和银丝放到CuSO4溶液中探究Fe、Cu、Ag三种金属的活泼性 |
15.
小明从资料上获知:铁在高温下,铁与水蒸气能反应生成气体和一种常见铁的氧化物.小明很好奇,为此他和兴趣小组对该反应进行了探究.
探究一:铁与水蒸气反应产生的气体是什么?
【提出猜想】
(1)可能是氧气;
(2)可能是氢气;
(3)可能是二氧化碳
小明认为猜想(3)不正确,理由是反应物中不含有碳元素.
【设计实验】设计实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物,用燃着的木条接近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空气中(如图所示)
【结论】铁与水蒸气反应生成的气体是H2.
探究二:探究反应后试管中剩余固体的成分是什么?
【查阅资料】
Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3 +4H2O;FeO+2HCl═FeCl2+H2O;
Fe+2FeCl3═FeCl2
【提出猜想】该黑色固体是铁,氧化亚铁和四氧化三铁中的一种或几种.
【分析】该固体中一定不含的物质是Fe2O3,判断依据是Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引.
【实验探究】
【反思拓展】实验中铁和水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2.
探究一:铁与水蒸气反应产生的气体是什么?
【提出猜想】
(1)可能是氧气;
(2)可能是氢气;
(3)可能是二氧化碳
小明认为猜想(3)不正确,理由是反应物中不含有碳元素.
【设计实验】设计实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物,用燃着的木条接近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空气中(如图所示)
【结论】铁与水蒸气反应生成的气体是H2.
探究二:探究反应后试管中剩余固体的成分是什么?
【查阅资料】
| 常见铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
| 颜色、状态 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
| 能否被磁铁吸引 | 否 | 否 | 能 |
Fe+2FeCl3═FeCl2
【提出猜想】该黑色固体是铁,氧化亚铁和四氧化三铁中的一种或几种.
【分析】该固体中一定不含的物质是Fe2O3,判断依据是Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引.
【实验探究】
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 | |
| 步骤1 | 将试管内黑色物质放于白纸上,将磁铁置于固体上方 | 能全部被磁铁吸引 | 一定没有 FeO |
| 步骤2 | 取少量黑色固体于试管中,加入足量的硫酸铜溶液 | 固体表面有红色物质附着,试管底部仍然有黑色固体 |