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。
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(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
=_________________________。
(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2FeSO4
Fe2O3+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
(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 |
[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。