【题目】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。我们可以通过实验来探究绿矾的某些性质。
(1)观察绿矾样品,可以发现其呈蓝绿色:在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明该溶液中______________,即绿矾没有变质。将上述溶液分在两支试管中,向一支试管加入少量稀硫酸,再通入空气,溶液逐渐变红,发生反应的离子方程式为______________;如果不加稀硫酸,通入空气观察到的现象为_________。向另一支试管中滴加BaCl2溶液,观察到的现象为____;
(2)可以通过下图装置来测定绿矾中结晶水的含量。
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将石英玻璃管A (两端带开关K1和K2)称重,记为m1g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置 A称重,记为m2g。按图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是____________。
②将下列实验操作步骤正确排序____________(填标号)重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
a.点燃酒精灯,加热
b.熄灭酒精灯
c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2,缓缓通入N2
e.称量A
f.冷却至室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=____________(列式表示)。若实验时按照a、d次序操作,则使x=____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】没有Fe3+ 4Fe2++ 4H++O2==4Fe3++2H2O 有红褐色沉淀的生成 有白色沉淀的生成 球形干燥器 dabfce
偏低
【解析】
(1)绿矾,化学式为FeSO4·7H2O,其中的Fe2+容易被氧化成Fe3+,可以用KSCN溶液检验。在硫酸亚铁溶液红通入氧气,Fe2+将被氧化成Fe3+;
(2)①根据仪器的图形可判断仪器名称;
②实验时,为避免亚铁被氧化,应先通入氮气,冷却时注意关闭开关,冷却至室温再称量固体质量的变化。
(1) 在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。KSCN溶液用于Fe3+的检验,没有颜色变化,说明溶液中没有Fe3+。通入氧气,变红,说明O2将Fe2+氧化成Fe3+,电解质溶液为酸性,离子方程式为 4Fe2++ 4H++O2=4Fe3++2H2O;如果不加入酸Fe2+被氧化成Fe3+后,Fe3+易水解得到Fe(OH)3沉淀,所以现象为有红褐色沉淀生成。加入BaCl2溶液,Ba2+会和SO42-反应生成BaSO4沉淀,为白色沉淀;
(2)①仪器B的名称为干燥管;
②实验时,为避免亚铁被氧化,应先通入氮气,再加热,持续通N2排出生成的水,冷却后注意关闭开关,冷却至室温再称量固体质量的变化,则正确的顺序为dabfce;
③直至A恒重,记为m3 g,应为FeSO4和装置的质量,则m(FeSO4)=(m3-m1),m(H2O)=(m2-m3),
,
;假设绿矾FeSO4·xH2O,结晶水的数目x=
。若实验时按a、d次序操作,会导致硫酸亚铁被氧化,则导致固体质量即m3偏大,测定结果偏小。