题目内容
手持技术又称掌上技术，是由数据采集器、传感器和配套的软件组成的定量采集各种常见数据并能与计算机连接的实验技术系统．某研究小组利用手持技术，获得8.34g FeSO4?7H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图1所示．请回答下列问题：（1）试确定78℃时固体物质M的化学式
（2）取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，得到一种固体物质Q，同时有两种无色气体生成且两种气体的组成元素相同，摩尔质量相差16，写出该反应的化学方程式
（3）某兴趣小组用如图2所示装置设计实验，验证（2）中生成的气态物质，并测定已分解的P的质量（不考虑装置内空气的影响）．
①试剂X的名称是
②按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：c→
③充分反应后，利用装置Ⅲ中圆底烧瓶内混合物测定已分解的P的质量，其操作步骤为：第一步：向圆底烧瓶中逐滴加入氯化钡溶液，直至沉淀完全；第二步：过滤混合物，在过滤器上将沉淀洗净后，烘干并冷却至室温，称重．第三步：继续烘干、冷却并称量直至连续两次称量的质量差不超过0.1g为止．若最终得到沉淀的质量为W g，则已分解的P的质量为
④上述测得已分解的P的质量比实际分解质量要小，原因是
分析：（1）依据图象数据和绿矾加热失去结晶水质量变化计算分析判断；
（2）依据隔绝空气加热至650℃，得到一种红棕色的物质Q，同时有两种无色气体生成且两种气体的组成元素相同，摩尔质量相差16判断生成产物为氧化铁，二氧化硫，三氧化硫．原子守恒配平化学方程式；
（3）①剩余的二氧化硫污染空气需要吸收；
②依据分解产物中的气体为二氧化硫和三氧化硫，三氧化硫沸点较低冷却后变为液体，二氧化硫可以利用其还原性、漂白性选择试剂验证；
③装置Ⅲ中圆底烧瓶内是三氧化硫，加入氯化钡全部反应生成硫酸钡沉淀，根据沉淀质量计算物质的量，结合化学方程式计算分解的硫酸亚铁质量；
④测得已分解的P的质量比实际分解质量要小可能是装置中的气体为被赶净到Ⅱ、Ⅲ中；
（2）依据隔绝空气加热至650℃，得到一种红棕色的物质Q，同时有两种无色气体生成且两种气体的组成元素相同，摩尔质量相差16判断生成产物为氧化铁，二氧化硫，三氧化硫．原子守恒配平化学方程式；
（3）①剩余的二氧化硫污染空气需要吸收；
②依据分解产物中的气体为二氧化硫和三氧化硫，三氧化硫沸点较低冷却后变为液体，二氧化硫可以利用其还原性、漂白性选择试剂验证；
③装置Ⅲ中圆底烧瓶内是三氧化硫，加入氯化钡全部反应生成硫酸钡沉淀，根据沉淀质量计算物质的量，结合化学方程式计算分解的硫酸亚铁质量；
④测得已分解的P的质量比实际分解质量要小可能是装置中的气体为被赶净到Ⅱ、Ⅲ中；
解答：解：（1）依据图象分析在78℃时固体质量变为6.72g，绿矾加热失去结晶水，质量减小，设失去结晶水x个，则8.34g FeS04?7H20样品物质的量=
=0.03mol，
FeSO4?7H2O
FeSO4?（7-x）H2O+xH2O
0.03mol 0.03xmol
依据加热分解减少的是水的质量列式：0.03xmol×18g/mol=8.34g-6.72g=1.62g
x=3
所以加热到78℃时固体为FeSO4?4H2O，
故答案为：FeSO4?4H2O；
（2）晶体全部失去结晶水得到固体质量为8.34g-0.03mol×7×18g/mol=4.56g；对应温度为633°C；取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，结晶水乙全部失去，硫酸亚铁受热分解得到一种红棕色的物质Q判断为Fe2O3，同时有两种无色气体生成且两种气体的组成元素相同，摩尔质量相差16，判断为SO2，SO3，所以反应的化学方程式为：2 FeSO4═Fe2O3+SO2↑+SO3↑；
故答案为：2 FeSO4═Fe2O3+SO2↑+SO3↑；
（3）①试剂X的名称可以是利用二氧化硫的漂白性选择品红溶液验证，也可以选择溴水或高锰酸钾溶液利用氧化性氧化二氧化硫反应褪色验证；
故答案为：品红溶液或溴水或酸性KMnO4溶液；
②中生成的气态物质为二氧化硫和三氧化硫气体，三氧化硫沸点较低冷却后变为液体，二氧化硫可以利用其还原性、漂白性选择试剂验证，剩余的二氧化硫污染空气需要吸收；装置连接顺序为：c→a→b→f→e→d，
故答案为：a→b→f→e→d；
③第一步：向圆底烧瓶中逐滴加入氯化钡溶液，直至沉淀完全；第二步：过滤混合物，在过滤器上将沉淀洗净后，烘干并冷却至室温，称重．第三步：继续烘干、冷却并称量直至连续两次称量的质量差不超过0.1g为止．若最终得到沉淀的质量为W g，沉淀为硫酸钡，依据硫元素守恒结合化学方程式定量关系可知，
2FeSO4～SO3～BaSO4
2 1
n（FeSO4）
已分解的硫酸亚铁质量为
g，
故答案为：
；
④测得已分解的硫酸亚铁的质量比实际分解质量要小可能是装置中的气体未被赶净到Ⅱ、Ⅲ中，实验装置中仍有一部分气体残留，
故答案为：实验装置中仍有一部分气体残留；
| 8.34g |
| 278g/mol |
FeSO4?7H2O
| ||
0.03mol 0.03xmol
依据加热分解减少的是水的质量列式：0.03xmol×18g/mol=8.34g-6.72g=1.62g
x=3
所以加热到78℃时固体为FeSO4?4H2O，
故答案为：FeSO4?4H2O；
（2）晶体全部失去结晶水得到固体质量为8.34g-0.03mol×7×18g/mol=4.56g；对应温度为633°C；取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，结晶水乙全部失去，硫酸亚铁受热分解得到一种红棕色的物质Q判断为Fe2O3，同时有两种无色气体生成且两种气体的组成元素相同，摩尔质量相差16，判断为SO2，SO3，所以反应的化学方程式为：2 FeSO4═Fe2O3+SO2↑+SO3↑；
故答案为：2 FeSO4═Fe2O3+SO2↑+SO3↑；
（3）①试剂X的名称可以是利用二氧化硫的漂白性选择品红溶液验证，也可以选择溴水或高锰酸钾溶液利用氧化性氧化二氧化硫反应褪色验证；
故答案为：品红溶液或溴水或酸性KMnO4溶液；
②中生成的气态物质为二氧化硫和三氧化硫气体，三氧化硫沸点较低冷却后变为液体，二氧化硫可以利用其还原性、漂白性选择试剂验证，剩余的二氧化硫污染空气需要吸收；装置连接顺序为：c→a→b→f→e→d，
故答案为：a→b→f→e→d；
③第一步：向圆底烧瓶中逐滴加入氯化钡溶液，直至沉淀完全；第二步：过滤混合物，在过滤器上将沉淀洗净后，烘干并冷却至室温，称重．第三步：继续烘干、冷却并称量直至连续两次称量的质量差不超过0.1g为止．若最终得到沉淀的质量为W g，沉淀为硫酸钡，依据硫元素守恒结合化学方程式定量关系可知，
2FeSO4～SO3～BaSO4
2 1
n（FeSO4）
| wg |
| 233g/mol |
已分解的硫酸亚铁质量为
| 2W |
| 233g/mol |
故答案为：
| 2W |
| 233g/mol |
④测得已分解的硫酸亚铁的质量比实际分解质量要小可能是装置中的气体未被赶净到Ⅱ、Ⅲ中，实验装置中仍有一部分气体残留，
故答案为：实验装置中仍有一部分气体残留；
点评：本题考查了图象分析计算，实验验证的装置连接原理，二氧化硫性质的应用，注意实验过程分析判断，掌握物质性质和数据分析是解题关键，题目难度较大．
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