硫酸亚铁是一种重要的食品和饲料添加剂，为测定该补血剂样品[主要成分是硫酸亚铁晶体（FeSO4•xH2O）中铁元素的含量，某化学兴趣小组设计如图实验方案：探究一利用废水回收铜，制

Question

硫酸亚铁是一种重要的食品和饲料添加剂，为测定该补血剂样品[主要成分是硫酸亚铁晶体（FeSO₄•xH₂O）中铁元素的含量，某化学兴趣小组设计如图实验方案：
【探究一】利用废水回收铜，制备硫酸亚铁晶体
（1）加入固体A是______，固体甲中含有的物质是______；溶液乙中溶质是______
（2）写出步骤①的化学方程式：______检验步骤①向废液中加入A是否过量的方法是______；
【探究二】将FeSO₄转化为Fe₂O₃，测定质量变化操作流程如图：
（3）步骤②中H₂O₂得到了Fe³⁺，加入过量的X发生的反应方程式______
（4）步骤④中一系列操作依次是：______、洗涤、灼烧、冷却、称量得到ag固体，样品补血剂中铁元素的质量为______（用含a的代数式表示）
【探究三】某硫酸亚铁晶体（FeSO₄•xH₂O）热分解研究
（5）该兴趣小组同学称取27.8g硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热，使其完全分解，对所得产物进行探究，并通过称量装置B质量测出x的值．
装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，x的值______实验中要持续通入氮气，否则测出的x会______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有______
（6）小明同学收集到硫酸亚铁完全分解后的固体呈红棕色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液，于是他得出结论硫酸亚铁分解得到产物只有两种．兴趣小组同学经过分析，得出小明的结论是错误的，他们的理由是______．

Answer 1

【探究一】：（1）由题意可知，从含有硫酸铝、硫酸亚铁和硫酸铜的废水中回收铜和硫酸亚铁，加入的过量的金属A应是铁．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；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．
（2）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．步骤①向废液中加入的A是铁，检验铁是否过量的方法是继续向废液中加入稀硫酸，看是否有气泡产生；
【探究二】：
（3）步骤②中H₂O₂得到了Fe³⁺，加入过量的X发生的反应方程式为：Fe₂（SO₄）₃+6NaOH=2Fe（OH）₃↓+3Na₂SO₄
（4）步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤的氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量；
ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质(ag×(112)/(160))/(10)=0.07ag；
【探究三】：
（5）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．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
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；
二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色．
（6）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，可判断红色固体是Fe₂O₃，故硫酸亚铁完全分解后有二氧化硫、水和氧化铁三种生成物．
故答为：【探究一】：（1）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；（2）Fe、Cu，Cu，Al₂（SO₄）₃、FeSO₄；
【探究二】：（3）Fe₂（SO₄）₃+6NaOH=2Fe（OH）₃↓+3Na₂SO₄
（4）过滤；0.07ag
【探究三】：（5）7，偏小，二氧化硫； （6）硫酸亚铁完全分解后有二氧化硫、水和氧化铁三种生成物．