题目内容

研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)热分解研究,该小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值。

(1)装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加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                               。

(2)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”)。

(3)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体Fe2O3。

(4)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3,写出FeSO4分解的化学方程式           。

(5)装置D球形干燥管的作用                        。

(6)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,根据图2中有关数据,可计算出FeSO4•xH2O中的x

=_________________________。

 

【答案】

(1)SO2,  (2)偏小

(4)2FeSO4  Fe2O3+SO2↑+SO3↑       (5)防止氢氧化钠溶液倒吸       (6)x=7

【解析】

试题分析:(1)高锰酸钾具有强氧化性,能氧化一些还原性气体而褪色,所以根据装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有SO2气体生成。

(2)如果不充氮气水蒸气就不能全部从A中排出,因此导致x偏小。

(4)硫酸亚铁分解生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫,因此反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。

(5)由于SO2、三氧化硫极易被氢氧化钠溶液吸收,所以装置D的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸。

(6)根据图像可知,最终生成的氧化铁质量是8g。根据FeSO4•xH2O的化学式可知铁原子和水的个数比为1:x,则

Fe2O3~2XH2O

160g   36Xg

8g     12.6g

解得X=7

考点:考查硫酸亚铁晶体分解实验的有关判断、分析与计算

 

练习册系列答案
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大气为地球上各种生物的生存提供了条件。但是,随着工业和交通运输迅速发展,城市人口高度集中,人类向大气中大量排放烟尘和有害气体等,正在对大气造成污染。我国某工业城市的“空气质量日报”显示,该城市的空气受到一定程度的污染。某研究性学习小组对该城市的空气污染进行了下列研究。

(1)小组内一同学初步分析得出,该城市空气污染的主要原因有A.使用石油液化气B.燃烧含硫煤C.粉尘污染三个。另一同学认为还有一个不可排除的原因是:D.__________________。

研究性学习小组就造成该城市空气污染的最主要原因调查了该市100名市民和100位环保部门人士。调查结果如下图所示:

从环保人士的观点上分析,你认为造成该城市空气污染的主要有害成分是____________(用化学式表示)。

(2)空气污染易形成酸雨。研究性学习小组对该城市的雨水进行了采样与分析,刚采集时测得pH为4.82,放在烧杯中经2h后,再次测得pH为4.68。对此,你的合理解释是___________________。

(3)研究性学习小组同学取空气(含氮气、氧气、二氧化碳、二氧化硫等)10.0L(已折算成标准状况),缓慢通过足量溴水,在所得溶液中加入过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀,将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.023 3 g。试回答该白色沉淀的化学式为____________,通过计算得该空气中主要有害气体成分的体积分数为____________。

(4)该小组同学提出下列措施以减少空气污染的主要有害成分排放量,你认为合理的是____________(填序号)。

①用天然气代替煤炭作民用燃料  ②改进燃煤技术,减少煤的用量  ③工厂生产时将燃煤锅炉的烟囱造得更高  ④燃煤中加入适量石灰石后使用

(13分)铁是生活中的常见金属,也是高中所学的过渡元素,由于其结构特点,在与其化物质反应时往往表现出不同的价态。某研究性学习小组对铁和硫反应产物中铁的化合价进行了探究,并设计了以下实验,其实验的步骤为:

    步骤一:将铁粉和硫粉按一定质量比混合,如图所示在氮气环境中,加热后反立即可发生并持续进行,冷却后得到黑色固体。

    步骤二:取黑色固体少许,加入浓NaOH溶液并稍稍加热,冷却后过滤,得到黑色滤渣。

    在取得黑色滤渣后,同学们经过讨论分析,对其成分提出了各种猜想,其中代表性的为:

    猜想一:由于硫和氧是同一主族元素,所以黑色固体的可能是Fe3S4

    猜想二:硫和氧虽是同一主族元素,但硫的非金属性弱,则黑色固体为Fe

    为了验证以上猜想又进行了以下操作:

    步骤三:在滤渣中加入已煮沸的稀硫酸。

    步骤四:取步骤三所得溶液少许,……。

    请回答下列问题:

   (1)查阅资料:实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应得氮气。请写出该反应的离子方程式:                 。

   (2)实验中通入氮气的作用                   。

   (3)若猜想一正确,则步骤三应该观察到试管内有         出现(填实验现象)。

   (4)若猜想二正确,请完成步骤四的实验操作、现象和结论                。

   (5)步骤一中铁粉和硫粉的混合粉末中硫要过量些,其原因是                   。

   (6)步骤二中加入浓NaOH溶液并稍稍加热的目的是                         。

 

(10分)下表是某城市某日的空气质量报告:

污染指数
首要污染物
空气质量级别
空气质量状况
55
SO2
II
良
该市某校研究性学习小组对表中首要污染物SO2导致酸雨的成因进行了如下探究:
[探究实验一]用下图所示装置进行实验。

① A装置的作用是     (填“干燥”或“氧化”)SO2气体。
②实验过程中,B装置内石蕊试纸的颜色没有发生变化,C装置内湿润的蓝色石蕊试纸变   色,说明SO2与水反应生成一种酸。
③ D装置的作用是         ,D中发生反应的化学方程式是             。
[探究实验二]往盛有水的烧杯中通入SO2气体,测得所得溶液的pH     7(填“>”“=”或“<”),然后每隔1 h测定其pH,发现pH逐渐     (填“变大”或“变小”),直至恒定。说明烧杯中的溶液被空气中的氧气氧化最终生成H2SO4。
[查阅资料]SO2形成酸雨的另一途径为:SO2与空气中的O2在飘尘的作用下反应生成SO3,SO3溶于降水生成H2SO4。则在此过程中的飘尘是作为     (填“催化剂”或“氧化剂”)。
[探究结论]SO2与空气中的氧气、水反应生成硫酸而形成酸雨。该市可能易出现酸雨。
[知识拓展]
(1)汽车排放的尾气,硝酸、化肥等工业生产排出的废气中都含有氮的氧化物,氮的氧化物溶于水最终转化为     ,是造成酸雨的另一主要原因。
(2)该市某工厂的燃料煤中硫的质量分数为0.16%,该工厂每天燃烧这种煤100吨。如果煤中的硫全部转化为SO2,那么这些SO2在标准状况下的体积约为     m3。

(13分)铁是生活中的常见金属,也是高中所学的过渡元素,由于其结构特点,在与其化物质反应时往往表现出不同的价态。某研究性学习小组对铁和硫反应产物中铁的化合价进行了探究,并设计了以下实验,其实验的步骤为:

    步骤一:将铁粉和硫粉按一定质量比混合,如图所示在氮气环境中,加热后反立即可发生并持续进行,冷却后得到黑色固体。

    步骤二:取黑色固体少许,加入浓NaOH溶液并稍稍加热,冷却后过滤,得到黑色滤渣。

    在取得黑色滤渣后,同学们经过讨论分析,对其成分提出了各种猜想,其中代表性的为:

    猜想一:由于硫和氧是同一主族元素,所以黑色固体的可能是Fe3S4

    猜想二:硫和氧虽是同一主族元素,但硫的非金属性弱,则黑色固体为Fe

    为了验证以上猜想又进行了以下操作:

    步骤三:在滤渣中加入已煮沸的稀硫酸。

    步骤四:取步骤三所得溶液少许,……。

    请回答下列问题:

   (1)查阅资料:实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应得氮气。请写出该反应的离子方程式:                  。

   (2)实验中通入氮气的作用                    。

   (3)若猜想一正确,则步骤三应该观察到试管内有          出现(填实验现象)。

   (4)若猜想二正确,请完成步骤四的实验操作、现象和结论                 。

   (5)步骤一中铁粉和硫粉的混合粉末中硫要过量些,其原因是                    。

   (6)步骤二中加入浓NaOH溶液并稍稍加热的目的是                          。

 

某研究性学习小组对某工业城市的空气污染进行了下列研究:
(1)小组一同学分析“空气质量日报”后初步得出结论,该城市空气污染的主要原因有:
A.使用石油液化气;B.燃烧含硫煤;C.粉尘污染。
另一同学认为还有一个不可排除的原因是:D._____________。目前城市空气污染的主要有害成分是___________________(用化学式表示)。
(2)研究性学习小组对该市的雨水进行了采样与分析,刚采集时测得pH为4.82,放在烧杯中经2h后,再次测得pH为4.68。对此,你的合理的解释是________________________。形成酸雨的途径通常有两种说法,请用“”表示在空气中形成酸雨的两条途径:
①SO2________________________;
②SO2________________________。
(3)研究性学习小组的同学取相当于标准状况下的空气1.000L(含N2、O2、CO2、SO2等),缓缓通过足量的溴水,在所得溶液中加入过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.233g。进行这一实验的目的是_______________________,通过计算得到的结论是_______________________________。
(4)该小组同学提出下列措施以减少空气污染的主要有害成分排放量,你认为合理的是_________。
①用天然气代替煤炭作民用燃料
②改进燃烧技术,提高煤的燃烧效率
③工厂生产时将燃煤锅炉的烟囱造得更高
④燃煤中加入适量石灰石后使用
(5)大气中的NOx不仅造成酸雨,还会形成对人体健康、植物生长都有害的光化学烟雾。硝酸工业、氮肥工业、冶金工业和汽车尾气等都产生大量NOx。请你提出NOx减少排放的两条措施。
①_____________________________,
②_____________________________。

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