Question

醫(yī)學(xué)上經(jīng)常用硫酸亞鐵糖衣片給貧血患者補(bǔ)鐵．某興趣小組的同學(xué)對(duì)糖衣片中硫酸亞鐵晶體的制備和組成產(chǎn)生了興趣并對(duì)其進(jìn)行探究．
探究Ⅰ：利用實(shí)驗(yàn)室的廢水回收銅、制備硫酸亞鐵晶體．

（1）步驟①的化學(xué)方程式是

 

．
（2）固體甲中含有的物質(zhì)是

 

；紅色固體是

 

；溶液乙中的溶質(zhì)是

 

．
探究Ⅱ：硫酸亞鐵晶體（FeSO₄?xH₂O）的化學(xué)式

 

．
【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）硫酸亞鐵晶體加熱失去結(jié)晶水，高溫繼續(xù)分解產(chǎn)生金屬氧化物和氣態(tài)非金屬氧化物．
（3）亞鐵離子遇具有氧化性的物質(zhì)易被氧化成鐵離子．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】該興趣小組同學(xué)稱(chēng)取ag硫酸亞鐵晶體（FeSO₄?xH₂O）樣品按圖1裝置高溫加熱，使其完全分解，并對(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所示關(guān)系圖．

【數(shù)據(jù)分析】
（1）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

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)中要持續(xù)通入氮?dú)�，否則測(cè)出的x值會(huì)（填“偏大”“偏小”或“不變）

 

．
（3）T₄℃時(shí)，硫酸亞鐵晶體經(jīng)完全分解后裝置A中固體呈紅色，放入足量稀鹽酸，固體全部溶解，得到黃色溶液，則裝置A中紅色固體是（填化學(xué)式或名稱(chēng)）

 

．
（4）請(qǐng)計(jì)算FeSO₄?xH₂O中的x．（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
【交流討論】硫酸亞鐵糖衣片的糖衣除了用于包裝藥物外，還可能具有的作用是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,金屬的化學(xué)性質(zhì),酸的化學(xué)性質(zhì),書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專(zhuān)題：物質(zhì)的制備

分析：探究Ⅰ：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(guò)量的金屬A應(yīng)是鐵，根據(jù)鐵與硫酸銅的反應(yīng)寫(xiě)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Ⅱ：【數(shù)據(jù)分析】（1）有無(wú)水硫酸銅粉末變藍(lán)，說(shuō)明產(chǎn)物中有水；
（2）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；
（3）根據(jù)氧化鐵的顏色、性質(zhì)分析回答；
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律和化學(xué)式的意義進(jìn)行計(jì)算．
【交流討論】根據(jù)糖衣片能隔絕氧氣分析還具有的作用．

解答：解：探究Ⅰ：由題意可知，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(guò)量的金屬A應(yīng)是鐵．
（1）由上述分析可知，步驟①發(fā)生的反應(yīng)是鐵與硫酸銅的反應(yīng)，化學(xué)方程式是：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（2）由于鐵是過(guò)量的有剩余的鐵，還有生成的銅．所以，固體甲中含有的物質(zhì)是Fe、Cu；紅色固體是Cu；由于鐵不能與硫酸鋁反應(yīng)，所以溶液乙中的溶質(zhì)是 Al₂（SO₄）₃、FeSO₄．
探究Ⅱ：
【數(shù)據(jù)分析】
（1）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．
（2）實(shí)驗(yàn)中要持續(xù)通入氮?dú)猓瑢⑸�成的水蒸氣全部排出，否則測(cè)出的x值會(huì)偏�。�
（3）由題意可知，硫酸亞鐵晶體加熱會(huì)失去結(jié)晶水，高溫會(huì)繼續(xù)分解產(chǎn)生金屬氧化物和非金屬氧化物，結(jié)合A中固體呈紅棕色，放入足量稀鹽酸，固體全部溶解，得到黃色溶液的信息，可判斷A中紅色固體是Fe₂O₃ ．
（4）由題意和圖象可知，生成水的質(zhì)量是12.6g，生成的氧化鐵的質(zhì)量是8g．
通過(guò)FeSO₄?xH₂O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

160

36x

=

8g

12.6g

  解得：x=7
【交流討論】由于亞鐵離子遇具有氧化性的物質(zhì)易被氧化成鐵離子的性質(zhì)，所以，硫酸亞鐵糖衣片的糖衣除了用于包裝藥物外，還可能具有的作用是 防止亞鐵離子被氧化．
故答為：探究Ⅰ：（1）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；（2）Fe、Cu，Cu，Al₂（SO₄）₃、FeSO₄；
探究Ⅱ：（1）水；（2）偏小； （3）Fe₂O₃；（4）7；防止亞鐵離子被氧化．

點(diǎn)評(píng)：該題考查了學(xué)生從資料中獲得有效信息的能力、實(shí)驗(yàn)分析能力、根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算能力，綜合性強(qiáng)考查知識(shí)全面．