Question

7．8.34g FeSO₄•7H₂O（分子量：278）樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質量隨溫度變化的曲線）如圖所示，下列說法正確的是（　�。�

• A． 溫度為78℃時固體物質M的化學式為FeSO₄•5H₂O
• B． 取適量380℃時所得的樣品P，隔絕空氣加熱至650℃，得到一種固體物質Q，同時有兩種無色氣體生成，Q的化學式為Fe₃O₄
• C． 在隔絕空氣條件下，N得到P的化學方程式為FeSO₄•H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$FeSO₄+H₂O
• D． 溫度為l59℃時固體N的化學式為FeSO₄•2H₂O

Answer 1

分析 8.34g FeSO₄•7H₂O樣品物質的量=$\frac{8.34g}{278g/mol}$=0.03mol，其中m（H₂O）=0.03mol×7×18g/mol=3.78g，如晶體全部失去結晶水，固體的質量應為8.34g-3.78g=4.56g，故P的化學式為FeSO₄，可知在加熱到373℃之前，晶體失去部分結晶水，結合質量的變化可確定在不同溫度時加熱后固體的化學式，加熱至633℃時，固體的質量為2.40g，其中n（Fe）=n（ FeSO₄•7H₂O）=0.03mol，m（Fe）=0.03mol×56g/mol=1.68g，則固體中m（O）=2.40g-1.68g=0.72g，n（O）=$\frac{0.72g}{16g/mol}$=0.045mol，則n（Fe）：n（O）=0.03mol：0.045mol=2：3，則固體物質Q的化學式為Fe₂O₃，鐵的化合價升高，必有硫的化合價降低，即有二氧化硫生成，設SO₂、SO₃的物質的量分別為x、y，根據(jù)硫原子守恒及氣體的質量列方程計算判斷是否含有三氧化硫，以此解答該題．

解答 解：8.34g FeSO₄•7H₂O樣品物質的量=$\frac{8.34g}{278g/mol}$=0.03mol，其中m（H₂O）=0.03mol×7×18g/mol=3.78g，如晶體全部失去結晶水，固體的質量應為8.34g-3.78g=4.56g，故P的化學式為FeSO₄，可知在加熱到373℃之前，晶體失去部分結晶水，加熱至633℃時，固體的質量為2.40g，其中n（Fe）=n（ FeSO₄•7H₂O）=0.03mol，m（Fe）=0.03mol×56g/mol=1.68g，則固體中m（O）=2.40g-1.68g=0.72g，n（O）=$\frac{0.72g}{16g/mol}$=0.045mol，則n（Fe）：n（O）=0.03mol：0.045mol=2：3，則固體物質Q的化學式為Fe₂O₃．
A．溫度為78℃時，固體質量為6.72g，其中m（FeSO₄）=0.03mol×152g/mol=4.56g，m（H₂O）=6.72g-4.56g=2.16g，n（H₂O）=$\frac{2.16g}{18g/mol}$=0.12mol，則n（H₂O）：n（FeSO₄）=0.12mol：0.03mol=4：1，則化學式為FeSO₄•4H₂O，故100℃時，M的化學式為FeSO₄•4H₂O，故A錯誤；
B．由上述分析可知，P化學式為FeSO₄，Q的化學式為Fe₂O₃，鐵的化合價升高，必有硫的化合價降低，即有二氧化硫生成，設SO₂、SO₃的物質的量分別為x、y，則$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.03}\\{64x+80y=4.56-2.4}\end{array}\right.$，解得x=y=0.015，所以方程式為：2FeSO₄ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑，故B錯誤；
C．溫度為l59℃時，固體質量為5.10g，其中m（FeSO₄）=0.03mol×152g/mol=4.56g，m（H₂O）=5.10g-4.56g=0.54g，n（H₂O）=$\frac{0.54g}{18g/mol}$=0.03mol，則n（H₂O）：n（FeSO₄）=0.03mol：0.03mol=1：1，則N的化學式為FeSO₄•H₂O，P化學式為FeSO₄，在隔絕空氣條件下由N得到P的化學方程式為：FeSO₄•H₂O$\frac{\underline{\;373℃\;}}{\;}$FeSO₄+H₂O，故C正確；
D．由上述分析可知，溫度為l59℃時固體N的化學式為FeSO₄•H₂O，故D錯誤，
故選：C．

點評 本題考查化學方程式的計算，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握物質的質量的變化關系，能讀懂圖象，從質量守恒的角度解答該題，難度較大．