医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁。某兴趣小组的同学对糖衣片中硫酸亚铁晶体(FeSO 4 ?xH 2 O)
| (1)H 2 O SO 2 (2)Fe 2 O 3 (3)2FeSO 4 Fe 2 O 3 +SO 2 ↑+SO 3 ↑ (4) 7 【交流讨论】(1)偏小 (2)隔绝空气,防止药品变质 |
| 试题分析:(1)根据题目提供的资料,图1装置B中无水硫酸铜粉末变蓝,说明产物中有H 2 O,装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有SO 2 (2)固体呈红色,放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液,则装置A中红色固体是Fe 2 O 3 ,颜色为红色,且能与稀盐酸反应:Fe 2 O 3 +6HCl==2FeCl 3 +3H 2 O,得到的FeCl 3 溶液为黄色 (3)兴趣小组的同学从理论上分析硫酸亚铁分解还生成另一物质SO 3 ,结合上述分析,硫酸亚铁分解得到三种产物:SO 2 、Fe 2 O 3 、SO 3 ,故FeSO 4 分解的化学方程式:2FeSO 4 Fe 2 O 3 +SO 2 ↑+SO 3 ↑ (4)固体质量由a减少到b,实际就是减少硫酸亚铁晶体中结晶水的质量,即为12.6g,而当反应结束剩余的固体质量为8g,即为Fe 2 O 3 的质量,故可根据化学方程式中Fe 2 O 3 和水的质量关系,列出比例式求解 解 2FeSO 4 ?xH 2 O Fe 2 O 3 +SO 2 ↑+SO 3 ↑+2xH 2 O 160 36x 8g 12.6g 160/36x=8g/12.6g x=7 【交流讨论】(1)反应完全后,装置A中可能还残留了水蒸气,没有全部进入到装置B的硫酸铜中,是水的质量减少,同时使剩余的归质量增大,所以反应完全后仍要持续通入氮气,否则测出的x值会偏小 (2)硫酸亚铁糖衣片的糖衣除了用于包装药物外,还可能具有的作用是:隔绝空气,防止药品变质 |
【数据分析】
(1)图1装置B中无水硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g,说明产物中有水,生成水的质量是12.6g.二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色,所以根据题意可知,硫酸亚铁晶体分解生成水和二氧化硫;
(2)由题意可知,硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水,高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物,结合A中固体呈红棕色,放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液的信息,可判断A中红色固体是Fe2O3 .
(3)FeSO4的分解产物是Fe2O3、SO2、SO3,配平即可,故答案为:2FeSO4
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(4)由题意和图象可知,生成水的质量是12.6g,生成的氧化铁的质量是8g.
通过FeSO4?xH2O的化学式可知铁原子和水的个数比为1:x
2FeSO4?xH2O
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160 36x
8g 12.6g
| 160 |
| 8g |
| 36x |
| 12.6g |
解得:x=7
【交流讨论】(1)反应完全后仍要要持续通入氮气,将生成的水蒸气全部排出,并被B装置吸收,否则测出的x值会偏小.
(2)由于亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子的性质,所以,硫酸亚铁糖衣片的糖衣除了用于包装药物外,还可能具有的作用是 防止亚铁离子被氧化.
故答案为:((10分),化学方程式(2分),计算(3分),其余每空1分)
【数据分析】(1)H2O; SO2(2)Fe2O3
(3)2FeSO4
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(4)由题意和图象可知,生成水的质量是12.6g,生成氧化铁的质量是8g.
2FeSO4?xH2O
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160 36x
8g 12.6g
160/36x=8g/12.6g (过程1分) x=7(结果1分)(其他合理方法均可)
【交流讨论】(1)偏小 (2)隔绝空气,防止药品变质(合理答案即可)
(1)由上述分析可知,步骤①发生的反应是铁与硫酸铜的反应,化学方程式是:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.
(2)由于铁是过量的有剩余的铁,还有生成的铜.所以,固体甲中含有的物质是Fe、Cu;红色固体是Cu;由于铁不能与硫酸铝反应,所以溶液乙中的溶质是 Al2(SO4)3、FeSO4.
探究Ⅱ:
【数据分析】
(1)图1装置B中无水硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g,说明产物中有水,生成水的质量是12.6g.
(2)反应前后铁原子已经相等,所以X中不含铁原子,从化学方程式看反应前后X中含有一个硫原子和两个氧原子,故X是二氧化硫其化学式为SO2
(3)二氧化硫和三氧化硫都能和氢氧化钠反应生成相应的盐,故氢氧化钠溶液的作用就是吸收二氧化硫和三氧化硫,故答案:吸收二氧化硫和三氧化硫;
(4)由题意和图象可知,生成水的质量是12.6g,生成的氧化铁的质量是8g.
通过FeSO4?xH2O的化学式可知铁原子和水的个数比为1:x
Fe2O3~2xH2O
160 36x
8g 12.6g
| 160 |
| 36x |
| 8g |
| 12.6g |
解得:x=7
故答案:x=7;
【交流讨论】实验中要持续通入氮气,将生成的水蒸气全部排出,否则测出的x值会偏小,故答案:偏小.
(1)废水中含有的硫酸铜可以使用铁将其置换出来,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁在铝的后面,不能与硫酸铝反应,由于铁过量,所以固体甲中含有铁和铜,加入硫酸与铁反应而铜不反应,所以红色固体为铜,所以本题答案为:Cu,硫酸铝和硫酸亚铁;
(2)向废水中加入铁可以与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,若铁过量则铜全部被置换出来,若铁量不足,则还有硫酸铜存在,所以检验铁是否过量可以向反应后的废液中继续加入铁,观察是否有红色固体析出,所以本题答案为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,再插入铁片观察其表面是否出现红色物质;
(3)①无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝,二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色,所以本题答案为:水,二氧化硫;
②红棕色固体放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液,说明该固体为氧化铁,所以本题答案为:Fe2O3;
③把球形干燥管插入氢氧化钠溶液中的作用是防止液体倒吸,反应生成的二氧化硫是空气污染气,可以使用氢氧化钠溶液将其吸收,所以本题答案为:防止倒吸,防止污染空气;
④根据题意可知硫酸亚铁分解能生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫,所以本题答案为:2FeSO4
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