Question

【題目】硫酸亞鐵是一種重要的食品和飼料添加劑，某補(bǔ)血?jiǎng)�樣品【主要成分為硫酸亞鐵晶體（FeSO4xH2O）】，某化學(xué)興趣小組對(duì)其產(chǎn)生了興趣并進(jìn)行了探究：
【探究一】硫酸亞鐵晶體（FeSO4xH2O）熱分解研究
【查閱資料】
①無(wú)水硫酸銅粉末遇水會(huì)變成藍(lán)色的硫酸銅晶體；
②硫酸亞鐵晶體加熱時(shí)，先失去結(jié)晶水，高溫會(huì)繼續(xù)分解產(chǎn)生金屬氧化物和氣態(tài)非金屬氧化物。
③二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】該興趣小組同學(xué)稱取27.8g硫酸亞鐵晶體樣品按圖1高溫加熱，使其完全分解，對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行分析，并利用SDTQ600熱分析儀，對(duì)硫酸亞鐵晶體熱分解獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，繪制成圖2所示的關(guān)系圖，試回答：

（1）裝置B中硫酸銅粉末變藍(lán)，說(shuō)明產(chǎn)物中有 ， 該物質(zhì)的質(zhì)量是g；裝置C中高錳酸鉀溶液褪色，說(shuō)明產(chǎn)物中還有；硫酸亞鐵晶體完全分解后，裝置A中的固體呈紅棕色，放入足量稀鹽酸，固體全部溶解，且得到黃色溶液，則該紅棕色固體與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（2）D裝置中球形干燥管的作用是。
（3）硫酸亞鐵分解生成鐵的氧化物和硫的兩種氧化物，請(qǐng)寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。
（4）根據(jù)圖2中的數(shù)據(jù)，請(qǐng)求出FeSO4xH2O中的x=。（不寫過程）
（5）【交流討論】實(shí)驗(yàn)中要持續(xù)通入氮?dú)�，否則測(cè)出的x會(huì) （填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
（6）【探究二】補(bǔ)血?jiǎng)�樣品中硫酸亞鐵的含量：
①取10g補(bǔ)血?jiǎng)�樣品研�?xì)后溶于40g水中，研細(xì)的目的是；
②向所配制的溶液中加氯化鋇溶液至略過量，使其充分反應(yīng)；
③過濾，洗滌，干燥，稱量所得白色固體的質(zhì)量為6.99g。
請(qǐng)計(jì)算出10g樣品中FeSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，寫出計(jì)算過程。
（已知：FeSO4+BaCl2=BaSO4↓+FeCl2 ， 有關(guān)相對(duì)分子質(zhì)量：FeSO4—152，BaSO4—233）

Answer 1

【答案】
（1）水,12.6g,SO2,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
（2）防止NaOH溶液倒吸
（3）2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑
（4）x=7
（5）偏小
（6）增大接觸面積,使其充分溶解,設(shè)樣品中FeSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為X

FeSO4+BaCl2=	BaSO4↓+FeCl2
152	233
10x	6.99g

列比例式得： 解得X=45.6%。
【解析】解：（1）裝置B中硫酸銅粉末變藍(lán)，說(shuō)明產(chǎn)物中有水，硫酸銅粉末遇到水后會(huì)變?yōu)樗{(lán)色，圖1裝置B中無(wú)水硫酸銅粉末變藍(lán)，質(zhì)量增加12.6g，說(shuō)明產(chǎn)物中有水，生成水的質(zhì)量是12.6g．該物質(zhì)的質(zhì)量是12.6g；裝置C中高錳酸鉀溶液褪色，說(shuō)明產(chǎn)物中還有SO2；硫酸亞鐵晶體完全分解后，裝置A中的固體呈紅棕色，放入足量稀鹽酸，固體全部溶解，且得到黃色溶液，則該紅棕色固體與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。

（2）D裝置中球形干燥管的作用是防止NaOH溶液倒吸。（3）硫酸亞鐵分解生成鐵的氧化物和硫的兩種氧化物，化學(xué)反應(yīng)方程式2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑。（4）圖1裝置B中無(wú)水硫酸銅粉末變藍(lán)，質(zhì)量增加12.6g，說(shuō)明產(chǎn)物中有水，生成水的質(zhì)量是12.6g．生成的氧化鐵的質(zhì)量是8g．通過FeSO4xH2O的化學(xué)式可知鐵原子和水的個(gè)數(shù)比為1：x

Fe2O3～	2xH2O
160	36x
8g	12.6g

列比例式得：

解得：x=7；

（5）實(shí)驗(yàn)中要持續(xù)通入氮?dú)�，將生成的水蒸氣全部排出，否則測(cè)出的x值會(huì)偏�。�

（6）取10g補(bǔ)血?jiǎng)�樣品研�?xì)后溶于40g水中，研細(xì)的目的是：增大接觸面積，使其充分溶解；
故答案為：（1）水；12.6g；SO2；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；（2）防止NaOH溶液倒吸；（3）2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑；（4）x=7；（5）偏小；（6）增大接觸面積，使其充分溶解；FeSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)45.6%。
【探究一】從含有硫酸鋁、硫酸亞鐵和硫酸銅的廢水中回收銅和硫酸亞鐵，加入的過量的金屬A應(yīng)是鐵，根據(jù)鐵與硫酸銅的反應(yīng)寫出①的反應(yīng)的方程式，分析固體甲的成分及溶液乙中的溶質(zhì)；
【探究二】由流程圖可知，該實(shí)驗(yàn)原理為：將藥品中的Fe2+形成溶液，將Fe2+氧化為Fe3+，使Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，再轉(zhuǎn)化為氧化鐵，通過測(cè)定氧化鐵的質(zhì)量，計(jì)算補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量；
【探究三】（5）有無(wú)水硫酸銅粉末變藍(lán)，說(shuō)明產(chǎn)物中有水，水的質(zhì)量為12.6g，根據(jù)水和氧化鐵的質(zhì)量求x的值；根據(jù)實(shí)驗(yàn)中要持續(xù)通入氮?dú)獾淖饔�，分析x的變化；二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色；
（6）據(jù)題意分析紅棕色固體為氧化鐵，故硫酸亞鐵完全分解后得三種產(chǎn)物。