Question

【題目】硫酸亞鐵是一種重要的食品和飼料添加劑，某補血劑樣品【主要成分為硫酸亞鐵晶體（FeSO4xH2O）】，某化學興趣小組對其產生了興趣并進行了探究：

【探究一】硫酸亞鐵晶體（FeSO4xH2O）熱分解研究

【查閱資料】

1．無水硫酸銅粉末遇水會變成藍色的硫酸銅晶體；

2．硫酸亞鐵晶體加熱時，先失去結晶水，高溫會繼續分解產生金屬氧化物和氣態非金屬氧化物。

3．二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色。

【進行實驗】該興趣小組同學稱取27.8g硫酸亞鐵晶體樣品按圖1高溫加熱，使其完全分解，對所得產物進行分析，并利用SDTQ600熱分析儀，對硫酸亞鐵晶體熱分解獲得相關數據，繪制成圖2所示的關系圖，試回答：

（1）裝置B中硫酸銅粉末變藍，說明產物中有 ，該物質的質量是 g；裝置C中高錳酸鉀溶液褪色，說明產物中還有 ；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的化學方程式為 。

（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，請寫出化學反應方程式 。

（4）根據圖2中的數據，請求出FeSO4xH2O中的x= 。（不寫過程）

【交流討論】實驗中要持續通入氮氣，否則測出的x會 （填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

【探究二】補血劑樣品中硫酸亞鐵的含量：

①取10g補血劑樣品研細后溶于40g水中，研細的目的是 ；

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；

③過濾，洗滌，干燥，稱量所得白色固體的質量為6.99g。

請計算出10g樣品中FeSO4的質量分數，寫出計算過程。此題2分。

（已知：FeSO4+BaCl2=BaSO4↓+FeCl2，有關相對分子質量：FeSO4—152，BaSO4—233）

Answer 1

【答案】【探究一】（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【交流討論】偏小【探究二】增大接觸面積，使其充分溶解；45.6%

【解析】

試題分析：裝置B中硫酸銅粉末變藍，說明產物中有水，硫酸銅粉末遇到水后會變為藍色，圖1裝置B中無水硫酸銅粉末變藍，質量增加12.6g，說明產物中有水，生成水的質量是12.6g．該物質的質量是12.6g；裝置C中高錳酸鉀溶液褪色，說明產物中還有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的化學方程式為Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。D裝置中球形干燥管的作用是防止NaOH溶液倒吸。硫酸亞鐵分解生成鐵的氧化物和硫的兩種氧化物，化學反應方程式2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑。圖1裝置B中無水硫酸銅粉末變藍，質量增加12.6g，說明產物中有水，生成水的質量是12.6g．生成的氧化鐵的質量是8g．通過FeSO4?xH2O的化學式可知鐵原子和水的個數比為1：x

Fe2O3～2xH2O

160 36x

8g 12.6g

列比例式得：160:8克=36X：12.6克 解得：x=7

實驗中要持續通入氮氣，將生成的水蒸氣全部排出，否則測出的x值會偏小；

取10g補血劑樣品研細后溶于40g水中，研細的目的是：增大接觸面積，使其充分溶解；

設樣品中FeSO4的質量分數為X

FeSO4+BaCl2=BaSO4↓+FeCl2

152 233

10 X克 6.99克 列比例式得：152:10X克=233:6.99克 解得X=45.6%。