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驗證綠礬分解的實驗裝置
發布時間：2022-11-02 11:21:27A. 某研究性學習小組從網上查到綠礬（FeSO47H2O）受熱分解的方程式為2FeSO47H2O 高溫 . Fe2O3+SO2↑+SO3↑
（1）濃硫酸具有吸水性，可用於除去SO2中的H2O，起到乾燥作用，
故答案為：除去SO2中的H2O（或乾燥）；
（2）步驟⑦從溶液中獲取沉澱質量，應進行等操作過濾、洗滌、乾燥、稱量，
故答案為：過濾、洗滌、乾燥、稱量；
（3）硬質玻璃管內物質由綠色變為紅棕色，說明生成Fe2O3，乾燥管E最後增加的質量2.24g，應為SO2的質量，
n（SO2）=
| 2.24g |
| 64g/mol |
故答案為：Fe2O3；0.035；
（4）以上數據可得n（SO3 ）：n（SO2）=0.02mol：0.035mol=2：3.5＜1：1，說明SO3偏小，可能為高溫下部分SO3分解為SO2和O2 、乾燥管E吸收了空氣中的H2O和CO2氣體、乾燥管E吸收了空氣中的H2O和CO2氣體或應生成的氣體未被完全吸收等原因，而反應的綠礬的物質的量為0.06mol，理論上應生成0.03molSO3，如綠礬分解不完全也可導致結果偏小，
故答案為：①高溫下部分SO3分解為SO2和O2 ；②乾燥管E吸收了空氣中的H2O和CO2氣體；③綠礬分解不完全；④反應生成的氣體未被完全吸收；
（5）驗證綠礬受熱分解是否發生上述反應，可用增加檢驗SO2氣體的裝置，如將乾燥管E換成裝有品紅試劑的洗氣瓶等不必稱量質量，為減小空氣中二氧化碳和水的進入，在裝置最後再加上一個乾燥管，防止空氣中的水蒸氣進入乾燥管E中；為防止二氧化硫污染空氣，可加尾氣吸收裝置，
故答案為：增加檢驗SO2氣體的裝置，如將乾燥管E換成裝有品紅試劑的洗氣瓶等，不必稱量質量；在裝置最後再加上一個乾燥管，防止空氣中的水蒸氣進入乾燥管E中；加尾氣吸收裝置，防止空氣污染．
B. 綠礬是一種重要的化工原料．【問題1】綠礬晶體（FeSO47H2O）由於保存不妥或長久放置，容易被空氣中的氧
【問題1】（1）綠礬樣品被氧化會生成Fe3+，有Fe3+存在即可明綠礬樣品已被氧化，Fe3+可使KSCN溶液會變血紅色，
故答案為：KSCN溶液；
（2）Fe2+能使酸性KMnO4溶液褪色，若溶液不褪色，說明溶液中沒有Fe2+，則證明綠礬樣品完全被氧化，
故答案為：溶液不褪色；
（3）Fe3+與Fe反應生成Fe2+，離子方程式為：2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案為：2Fe3++Fe=3Fe2+；
【問題2】（1）氯化鋇溶液用於檢驗產物SO3，SO3+H2O=H2SO4，硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇白色沉澱，裝置Ⅰ中氯化鋇溶液中可觀察到有白色沉澱產生，
故答案為：有白色沉澱產生；（2）SO2具有漂白性，可以使品紅溶液褪色，因此品紅溶液用於檢驗產物SO2，
故答案為：檢驗產生的氣體中是否含SO2；品紅溶液褪色；
（3）氫氧化鈉溶液用於吸收多餘的SO2，防止造成空氣污染，
故答案為：除去多餘的SO2，防止污染空氣．
C. 綠礬高溫分解生成氧化亞鐵和氧氣和二氧化硫和水對嗎
錯的！
S+6價擁有更強的氧化性，同時+2價的Fe顯然更易氧化。還有，0價的O氧化性是很強的，本題不存在任何氧化性比O還強的東西，所以O2被還原出來簡直是開國際玩笑。
實際生成物是氧化鐵，二氧化硫，三氧化硫和水。
完整的反應是2FeSO4·7H2O=高溫=Fe2O3+SO2↑+SO3↑+7H2O↑
D. 綠礬（FeSO 4 7H 2 O）是重要的化學化工試劑，工業上常利用機械加工行業產生的廢鐵屑為原料制備．請回答
| （1）根據m=ρVω知，要計算溶液的體積還需要知道98%硫酸的密度，故答案為：98%硫酸的密度； （2）硫酸和鐵的質量比確定了產品的級別，從Fe 3+ 的質量分數等於0.005%，產品質量定為Ⅰ級；Fe 3+ 的質量分數等於0.01%，產品質量定為Ⅱ級，可以看出，三價鐵的含量越低級別越高，從表中可以看出，只要控制鐵過量，產品級別就高，故答案為：鐵； （3）由資料信息可知，氫氧化亞鐵為白色而氫氧化鐵為棕色，二者的混合物呈現出綠色，因此實驗中出現灰綠色或綠色的現象應是生成的Fe（OH） 2 部分被氧化而混入少量的Fe（OH） 3 的緣故；資料中提及的微綠色Fe 3 （OH） 8 ，可理解為Fe（OH） 2 與Fe（OH） 3 的結合起的一種物質，其中既有+2價鐵也有+3價鐵，因此改寫為氧化物的形式時，8個氫原子應結合成4H 2 O，所以應寫成：FeO?Fe 2 O 3 ?4H 2 O， 由於出現的沉澱由白變綠是因為形成了Fe（OH） 2 與Fe（OH） 3 的混合沉澱，因此可利用向Fe 2+ 和Fe 3+ 的混合液中直接加入NaOH溶液，反應生成Fe（OH） 2 與Fe（OH） 3 的混合沉澱物，觀察此時沉澱物的顏色，或直接取Fe（OH） 2 與Fe（OH） 3 進行混合，觀察混合後顏色的方法，以解釋沉澱由「白」變「綠」的現象， 故答案為：FeO?Fe 2 O 3 ?4H 2 O；向Fe 2+ 和Fe 3+ 的混合液中加入NaOH溶液後，觀察生成的沉澱的顏色是否為灰綠色．或者可以將Fe（OH） 3 和Fe（OH） 2 混合後觀察其顏色． |
E. 綠礬（FeSO47H2O）是治療缺鐵性貧血葯品的重要成分．如圖1是以市售鐵屑（含少量錫、氧化鐵等雜質）為原
（1）通入硫化氫至飽和的目的是：硫化氫具有強還原性，可以防止亞鐵離子被氧化，已知：在H2S飽和溶液中，SnS沉澱完全時溶液的pH為1.6；FeS開始沉澱時溶液的pH為3.0，沉澱完全時的pH為5.5，操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是，在溶液PH=2時，Sn2+完全沉澱，亞鐵離子不沉澱，
故答案為：除去溶液中的Sn2+離子，並防止Fe2+被氧化；防止Fe2+離子生成沉澱；
（2）Fe3+遇硫氰酸根離子會反應生成硫氰酸鐵血紅色，證明Fe3+的存在．因此取少量晶體溶於水，滴加KSCN溶液，若溶液變紅，說明含有Fe3+，若溶液不變紅，說明不含Fe3+，故答案為：取少量晶體溶於水，滴加KSCN溶液，若溶液變紅，說明含有Fe3+，若溶液不變紅，說明不含Fe3+；
（3）由市售鐵屑（含少量錫、氧化鐵等雜質）為原料制備FeSO4?7H2O晶體，要弄清楚流程中每一步的原理和注意事項；向鐵屑中加入足量的稀硫酸，Fe2O3、鐵，少量錫均會與硫酸反應，最終生成二價鐵、二價錫，先過濾除去不溶物，然後向濾液中加入稀硫酸和硫化氫，調節PH值為2，將錫離子以SnS沉澱而除去，過濾，即得到FeSO4溶液，再根據綠礬溶解度曲線，60℃時綠礬的溶解度最大，可加熱濃縮到60℃的飽和溶液，然後放在冰水中冷卻，冷卻結晶至0℃，此時析出的晶體是最多的，之後過濾，洗滌，低溫烘乾．故答案為：蒸發濃縮得到60℃的飽和溶液，然後放在冰水中冷卻，冷卻結晶至0℃，過濾，洗滌，低溫烘乾；
（4）KMnO4酸性溶液與Fe2+反應時被還原為Mn2+，Fe2+被氧化為Fe3+，化學方程式為：2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═5Fe2（SO4）3+2MnSO4+1K2SO4+8H2O；故答案為：21085218；
（5）①高錳酸鉀溶液具有強氧化性能氧化橡膠管，不能用鹼式滴定管，用酸式滴定管，
故答案為：鹼；KMnO4有強氧化性，會腐蝕橡膠；
②5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
5 1
n（Fe2+） 0.01000mol/L×0.0200L
計算得到；n（Fe2+）=0.001mol；
則250mL溶液中含Fe2+=0.001mol×
| 250 |
| 25 |
FeSO4?7H2O物質的量為0.01mol，質量=0.01mol×278g/mol=2.78g；
質量分數=
| 2.78g |
| 3.72g |
故答案為：0.75．
F. 硫酸亞鐵晶體（FeSO 4 7H 2 O）俗稱綠礬，加熱至高溫會分解產生水、金屬氧化物和非金屬氧化物．某化學興
| （2）①據無水硫酸銅白色粉末遇水變藍，二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色，可否認猜想中的2； ②根據質量守恆定律，化學反應前後元素原子的種類個數不變，因每兩個FeSO 4 分解生成1個Fe 2 O 3 後剩餘S、O原子個數比為2：5不等於1：2，故可通過理論分析得出：綠礬分解還生成另一物質SO 3 ，故答案為：每兩個FeSO 4 分解生成1個Fe 2 O 3 後剩餘S、O原子個數比為2：5不等於1：2； ③因三氧化硫溶於水和水反應生成酸，二氧化硫也能和水反應生成亞硫酸，故小紅認為小明不能達到實驗目的，這樣判斷的理由是SO 2 溶於水能夠生成亞硫酸，亞硫酸可使紫色石蕊變紅； ④據硫酸根離子的檢驗，瓶中物質應為氯化鋇溶液， （3）①虛線方框裝置中BaC1 2 溶液的作用是為了檢驗分解產物中是否有SO 3 氣體生成，若含有該氣體，會生成硫酸鋇白色沉澱，觀察到的觀象為溶液變渾濁；再在D中加入碳酸鈉，產生氣泡，可證明反應產生了SO 3 ；②據質量守恆定律，反應物、生成反應條件可寫出方程式：2FeSO 4
故答案為： （2）①2；②每兩個FeSO 4 分解生成1個Fe 2 O 3 後剩餘S、O原子個數比為2：5不等於1：2；③SO 2 溶於水能夠生成亞硫酸，亞硫酸可使紫色石蕊變紅；④  | ||||
| 高溫 | ||||
| . |
G. FeSO 4 ·7H 2 O俗稱綠礬，廣泛用於醫葯和工監領域。（1）已知FeSO 4 ·7H 2 O晶體在加熱條件下發生如下
| （15分）（1）①a、f、g、d、e、h、i、b（或a、g、f、d、e、h、i、b）（2分）
②BaCl 2 （2分） SO 3 與H 2 O的反應是放熱反應，降低溫度有利於SO 3 被水吸收（2分） （2）①100ml容量瓶（1分）（只答容量瓶0分） 8.2ml（1分） ②升溫促進Na 2 CO 3 水解，溶液鹼性增強，去油污能力強（1分）過濾、洗滌（2分） ③5Fe 2 ＋ ＋MnO 4 － ＋8H ＋ ＝5Fe 3 ＋ ＋Mn 2 ＋ ＋4H 2 O（2分） 0.93（或93%）（2分） H. 高中化學，怎麼得的答案③2FeSO4.7H2OFe2O3+SO2 + SO3 + 14H2O 這個反應不是很好處理。55.6克的綠礬，物質的量是0.2摩爾。其中，A中產生的二氧化碳是不會和氯化鋇反應生成沉澱的。二氧化硫也不和氯化鋇產生沉澱。所以，產生的沉澱就只能是硫酸鋇，也就是所，一定會有三氧化硫分解產生。根據沉澱的質量是23.3克，所以硫酸鋇的物質的量是0.1摩爾。所以產生的三氧化硫是0.1摩爾。根據原子守恆，在綠礬中的硫是0.2摩爾，剩餘的0.1摩爾的硫可能有很多的生成形式，可能是單質硫，也可以使其他形態的硫，但是C瓶中並沒有單質硫析出。不管是那種形態的硫存在，硫元素化合價一定降低了。所以鐵元素化合價一定要升高（氧化還原理論）。也就是說，可以判斷出有2個生成物了。最後可以嘗試硫的化合物不是硫化氫就是二氧化硫，根據的是電子守恆，是可以找出這個方程式的。結晶水合物分解一般是由水生成的。 I. 綠礬（FeSO47H2O）是治療缺鐵性貧血的特效葯．某學校的化學興趣小組的同學對綠礬進行了如下的探究：（一
（1）碳酸鈉的水溶液顯鹼性，可以除去鐵屑表面的油污，故答案為：除油污； 與驗證綠礬分解的實驗裝置相關的資料
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