Question

【題目】綠礬是含有一定量結晶水的硫酸亞鐵，在工農業生產中具有重要的用途。某班同學用如下實驗探究其性質。回答下列問題：

(1)在試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，配制成FeSO4溶液。在溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_____。

(2)甲組同學取2 mLFeSO4溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2+氧化。FeSO4溶液與氯水反應的離子方程式為______。

(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2 mLFeSO4溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_________。

(4)丙組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeSO4溶液，溶液變成棕黃色，發生反應的離子方程式為________________

(5)為測定綠礬中結晶水含量，將石英玻璃管（帶兩端開關K1和K2）（設為裝置A）稱重，記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為 m2 g。按下圖連接好裝置進行實驗。

①儀器B的名稱是______。

②將下列實驗操作步驟正確排序_____（填標號）；重復上述操作步驟，直至A恒重，記為m3 g。

a．點燃酒精燈，加熱 b．熄滅酒精燈 c．關閉K1和K2

d．打開K1和K2，緩緩通入N2 e．稱量A f．冷卻到室溫

③根據實驗記錄，計算綠礬化學式中結晶水數目x=_________（列式表示）。若實驗時按a、d次序操作，則使x_______（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】防止Fe2+被氧化 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O干燥管dabfce偏小

【解析】

(1)配制FeSO4溶液時，需在溶液中加入少量鐵屑，防止Fe2+被氧化；(2)氯氣具有強氧化性，能將Fe2+氧化為Fe3+，故反應的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－；(3)為防止空氣中的氧氣進入，隔絕空氣，排除氧氣對實驗的影響，煤油的作用是隔絕空氣；（4）過氧化氫具有強氧化性，能將Fe2+氧化為Fe3+，自身被還原為水，發生反應的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；（5）①根據儀器構造可知儀器B的名稱是干燥管；②由于裝置中含有空氣，空氣能氧化硫酸亞鐵，所以加熱前需要排盡裝置中空氣，利用氮氣排出空氣，為了使生成的水蒸氣完全排除，應該先熄滅酒精燈，再冷卻，然后關閉K1和K2，最后稱量，即正確的排序是dabfce；③樣品的質量是（m2－m1）g，加熱后剩余固體是硫酸亞鐵，質量為（m3－m1）g，生成水的質量為（m2－m3）g，

FeSO4·xH2O FeSO4 + xH2O

152 18x

（m3－m1）g （m2－m3）g

則：，解得：；若實驗時按a、d次序操作，在加熱過程中部分硫酸亞鐵被空氣氧化為硫酸鐵，導致m3增加，使測得生成的水偏小，生成的硫酸亞鐵偏大，因此x偏小。