Question

4．某研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体（FeSO₄•xH₂O）热分解进行研究．该小组同学称取a g硫酸亚铁晶体样品按如图图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的质量测出x的值．

（1）将硫酸亚铁晶体溶于水，加入某试剂可观察到蓝色沉淀，写出该离子反应方程式3Fe²⁺+2Fe（CN）₆^3-=Fe₃[Fe（CN）₆ ]₂↓．
（2）A中玻璃仪器的名称是硬质玻璃管，D装置的作用是防止倒吸、吸收产生的过多二氧化硫气体防止污染空气．
（3）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，说明产物中还有二氧化硫．
（4）实验中要持续通入氮气的目的是水蒸气全部赶进B装置，被无水硫酸铜完全吸收，不进行该操作测出的x会偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（5）硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体Fe₂O₃．
（6）从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一种物质SO₃，写出FeSO₄分解的化学方程式2FeSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑．
（7）某研究所利用SDTQ 600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．根据两种热分解实验的有关数据，可计算出FeSO₄•xH₂O中的x=7．

Answer 1

分析 （1）亚铁离子遇到铁氰化钾溶液能产生蓝色沉淀，据此书写离子方程式；
（2）用酒精喷灯加热，温度较高，所以要用硬质玻璃管，装置D主要是防止倒吸、吸收产生的过多二氧化硫气体防止污染空气；
（3）二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色；
（4）实验中要持续通入氮气，把水蒸气全部赶出，否则测出的x会偏小；
（6）FeSO₄的分解后装置A中还有残留红棕色固体Fe₂O₃，又还生成另一物质SO₃，根据氧化还原反应，还应该有化合价减低的产物SO₂，配平即可；
（7）通过FeSO₄•xH₂O的化学式可知铁原子和水的个数比为1：2x，根据原子守恒计算；

解答 解：（1）亚铁离子遇到铁氰化钾溶液能产生蓝色沉淀，反应的离子方程式为3Fe²⁺+2Fe（CN）₆^3-=Fe₃[Fe（CN）₆ ]₂↓，
故答案为：3Fe²⁺+2Fe（CN）₆^3-=Fe₃[Fe（CN）₆ ]₂↓；
（2）用酒精喷灯加热，温度较高，所以要用硬质玻璃管，A中玻璃仪器的名称是硬质玻璃管，装置D主要是防止倒吸、吸收产生的过多二氧化硫气体防止污染空气，
故答案为：硬质玻璃管；防止倒吸、吸收产生的过多二氧化硫气体防止污染空气；
（3）二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色，
故答案为：二氧化硫；
（4）实验中要持续通入氮气，把水蒸气全部赶进B装置，被无水硫酸铜完全吸收，否则测出的x会偏小，
故答案为：水蒸气全部赶进B装置，被无水硫酸铜完全吸收；偏小；
（5）FeSO₄的分解后装置A中还有残留红棕色固体，即生成了氧化铁，又还生成另一物质SO₃，根据氧化还原反应，还应该有化合价减低的产物SO₂，方程式为2FeSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑，
故答案为：2FeSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑；
（6）通过FeSO₄•xH₂O的化学式可知铁原子和水的个数比为1：2x，
Fe₂O₃～2xH₂O
160     36x
8g     12.6g
x=7
故答案为：7．

点评 本题主要考查了学生根据实验原理从资料中获得有效信息的能力、实验分析能力、根据化学式的计算能力等，难度较大．