Question

1．将2.78gFeSO₄•7H₂O样品隔绝空气加热脱水，其热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示
①100℃时，M的化学式为FeSO₄•4H₂O
②FeSO₄•H₂O存在的最高温度为373
③380℃的P加热至650℃时反应的气体产物通入BaCl₂溶液中，生成的沉淀的化学式为BaSO₄逸电的气体为SO₂，若通入Ba（NO₃）₂稀溶液中．逸出的气体则为NO．

Answer 1

分析 将2.78gFeSO₄•7H₂O物质的量=$\frac{2.78g}{278g/mol}$=0.01mol，样品隔绝空气加热脱水，若全部失去结晶水得到固体硫酸亚铁质量=0.01mol×152g/mol=1.52g，失去结晶水的质量=0.01mol×7×18g/mol=1.26g，
①图象分析可知M点固体质量为2.24g，失去结晶水质量=2.78g-2.24g=0.54g，物质的量为$\frac{0.54g}{18g/mol}$=0.03mol，据此写出100°C的化学式；
②将2.78gFeSO₄•7H₂O物质的量=$\frac{2.78g}{278g/mol}$=0.01mol，加热变化为FeSO₄•H₂O，失去结晶水0.06mol，剩余固体质量=2.78g-0.06mol×18g/mol=1.7g，图象中对比得到所存在的最高温度；
③380℃的P时固体质量为1.52g，说明全部失去结晶水，633°C硫酸亚铁分解，得到固体0.8g，其中n（Fe）=n（ FeS0₄•7H₂0）=0.01mol，m（Fe）=0.01mol×56g/mol=0.56g，则固体中m（O）=0.80g-0.56g=0.24g，n（O）=$\frac{0.24g}{16g/mol}$=0.015mol，则n（Fe）：n（O）=0.01mol：0.015mol=2：3，则固体物质Q的化学式为Fe₂O₃，依据氧化还原反应电子守恒计算得到反应分解产物，以此解答该题

解答 解：将2.78gFeSO₄•7H₂O物质的量=$\frac{2.78g}{278g/mol}$=0.01mol，样品隔绝空气加热脱水，若全部失去结晶水得到固体硫酸亚铁质量=0.01mol×152g/mol=1.52g，失去结晶水的质量=0.01mol×7×18g/mol=1.26g，
①图象分析可知M点固体质量为2.24g，失去结晶水质量=2.78g-2.24g=0.54g，物质的量为$\frac{0.54g}{18g/mol}$=0.03mol，剩余结晶水0.04mol，据此写出100°C的化学式为：FeSO₄•4H₂O，
故答案为：FeSO₄•4H₂O；
②将2.78gFeSO₄•7H₂O物质的量=$\frac{2.78g}{278g/mol}$=0.01mol，加热变化为FeSO₄•H₂O，失去结晶水0.06mol，剩余固体质量=2.78g-0.06mol×18g/mol=1.7g，图象中对比得到，所存在的最低温度为159°C，所存在的最高温度为373°C，
故答案为：373；
③380℃的P时固体质量为1.52g，说明全部失去结晶水，633°C硫酸亚铁分解，得到固体0.8g，其中n（Fe）=n（ FeS0₄•7H₂0）=0.01mol，m（Fe）=0.01mol×56g/mol=0.56g，则固体中m（O）=0.80g-0.56g=0.24g，n（O）=$\frac{0.24g}{16g/mol}$=0.015mol，则n（Fe）：n（O）=0.01mol：0.015mol=2：3，则固体物质Q的化学式为Fe₂O₃，由计算知铁的化合价升高，必有硫的化合价降低，即有二氧化硫生成，设SO₂、SO₃的物质的量分别为x、y，则
x+y=0.01
64x+80y=1.52g-0.80g
解得x=0.005mol
y=0.005mol，
所以方程式为：2FeSO₄ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑，
加热至650℃时反应的气体产物通入BaCl₂溶液中，生成的沉淀的化学式为BaSO₄，溢出气体为SO₂，若通入Ba（NO₃）₂稀溶液中．其中二氧化硫具有还原性，在酸性溶液中硝酸根离子氧化二氧化硫为硫酸，硝酸钡还原生成一氧化氮，则逸出的气体为NO，
故答案为：BaSO₄，SO₂，NO．

点评 本题考查化学方程式的计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，注意把握物质的质量的变化关系，能读懂图象，从质量守恒的角度解答该题，难度较大．