绿矾又名七水硫酸亚铁（FeSO4•7H2O），其用途广泛，可用于制铁盐、氧化铁颜料、净水剂、防腐剂、消毒剂等，医药上作抗贫血药，农业上可作农药，也可用作肥料．实验一绿矾（FeSO4

Question

绿矾又名七水硫酸亚铁（FeSO₄•7H₂O），其用途广泛，可用于制铁盐、氧化铁颜料、净水剂、防腐剂、消毒剂等，医药上作抗贫血药，农业上可作农药，也可用作肥料．
【实验一】绿矾（FeSO₄•7H₂O）的一种综合利用工艺如下：

（1）绿矾与NH₄HCO₃在溶液中反应，有CO₂生成，反应的化学方程式为______．
（2）隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是FeCO3

分解

 FeO

还原

Fe
，实际作还原剂的是CO．写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式：
（1）FeCO₂(△.)/()FeO+CO₂↑；
（2）

CO₂+C(高温.)/()2CO

CO₂+C(高温.)/()2CO

；
（3）

FeO+CO(高温.)/()Fe+CO₂

FeO+CO(高温.)/()Fe+CO₂

．
（3）母液“除杂”后，欲得到（NH₄）₂SO₄粗产品，操作步骤依次为蒸发浓缩、______、过滤、洗涤、干燥．
【实验二】为探究绿矾受热分解反应的产物，某实验小组进行了如图所示的实验：
【资料】：
（1）SO₂通入BaCl₂溶液中无明显现象，SO₃通入BaCl₂溶液中，有白色沉淀生成（BaCl₂+SO₃+H₂O=BaSO₄↓+2HCl）．
（2）SO₂能使品红溶液褪色，SO₃不能能使品红溶液褪色．
实验步骤：
①组装仪器，______；
②将一定量的绿矾样口置于硬质玻璃管内，打开活塞K，通入一定量的氮气；
③关闭活塞K，加强热使绿矾完全分解；
④打开活塞K，______；
⑤记录观察到的实验现象并分析结论．
试回答：
（4）写出上述实验仪器的名称：a______    b______
（5）将上述实验步骤补充完整：①______   ②______
（6）对实验记录的现象进行分析：
①硬质玻璃管内绿色粉末变成红棕色，说明生成物有______；
②B中硫酸铜由白色变蓝色，说明生成物有______；
③C中的现象是有白色沉淀生成，说明有______ 生成；
④D中的实验现象是______，说明有SO₂生成．
（7）根据实验现象及结论请写出绿矾受热分解的化学方程式

2FeSO₄•7H₂O(高温.)/()Fe₂O₃+SO₃↑+SO₂↑+14H₂O

2FeSO₄•7H₂O(高温.)/()Fe₂O₃+SO₃↑+SO₂↑+14H₂O

．
（8）经过测定，C中生成的沉淀的质量为4.66g，求参加反应的绿矾样品的质量．请写出计算过程：
（9）该实验小组同学设计的实验存在着一个明显的不足，请提出改进建议______．

Answer 1

【实验一】（1）七水硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成碳酸铁、硫酸铵、水和二氧化碳，化学方程式为：FeSO₄•7H₂O+2NH₄HCO₃=FeCO₃+（NH₄）₂SO₄+CO₂↑+8H₂O；
（2）二氧化碳和木炭在高温的条件下生成一氧化碳，化学方程式为：CO₂+C(高温.)/()2CO，
一氧化碳和氧化亚铁在加热的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：FeO+CO(高温.)/()Fe+CO₂；
（3）通过分析硫酸铵的溶解度曲线可知，硫酸铵溶解度受温度影响溶解度变化较大，所以要得到硫酸铵晶体需要采用冷却热饱和溶液的方法，然后再进行过滤、洗涤、干燥；
【资料】（4）通过观察装置图中的仪器，可以看出a装置是用来加热的，类似酒精灯，所以a是酒精喷灯，b装置是用来干燥的，b是球形干燥管；
（5）通过分析该实验装置，反应中生成了气体，需要在连接好装置后检验装置的气密性，
该反应中生成了二氧化硫、三氧化硫，所以在反应后需要将这些气体排出进行检验，所以反应后需要缓缓鼓入一定量氮气；
（6）①硬质玻璃管内绿色粉末变成红棕色，依据质量守恒定律可知，红棕色粉末是氧化铁，所以说明生成物有：Fe₂O₃，
②无水硫酸铜有吸水性，吸水后会变蓝色，经常用来检验水的存在，B中硫酸铜由白色变蓝色，说明生成物有：H₂O，
③SO₂通入BaCl₂溶液中无明显现象，SO₃通入BaCl₂溶液中，有白色沉淀生成，C中的现象是有白色沉淀生成，说明有SO₃生成，
④SO₂能使品红溶液褪色，SO₃不能能使品红溶液褪色，结果证明了有二氧化硫生成，所以D中的实验现象是：品红溶液褪色；
（7）七水硫酸亚铁在高温的条件下生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫和水，化学方程式为：2FeSO₄•7H₂O(高温.)/()Fe₂O₃+SO₃↑+SO₂↑+14H₂O；
（8）设参加反应的绿矾样品质量为x，
      2FeSO₄•7H₂O～SO₃～BaSO₄
       556              233
        x               4.66g
          (556)/(x)=(233)/(4.66g)
           x=11.12g
     答：参加反应的绿矾样品质量为11.12g．
（9）二氧化硫和三氧化硫会污染空气，所以改进建议是：在D装置后加尾气处理装置，防止污染空气．
故答案为：【实验一】（1）FeSO₄•7H₂O+2NH₄HCO₃=FeCO₃+（NH₄）₂SO₄+CO₂↑+8H₂O；
（2）CO₂+C(高温.)/()2CO，FeO+CO(高温.)/()Fe+CO₂；
（3）冷却热饱和溶液；
【资料】（4）酒精喷灯，球形干燥管；
（5）检查装置气密性，缓缓鼓入一定量氮气；
（6）①Fe₂O₃，②H₂O，③SO₃，④品红溶液褪色；
（7）2FeSO₄•7H₂O(高温.)/()Fe₂O₃+SO₃↑+SO₂↑+14H₂O；
（8）设参加反应的绿矾样品质量为x，
      2FeSO₄•7H₂O～SO₃～BaSO₄
       556              233
        x                4.66g
         

作业帮用户 2017-09-23

问题解析

【实验一】（1）根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，然后依据质量守恒定律书写化学方程式；
（2）根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，然后依据质量守恒定律书写化学方程式；
（3）根据硫酸铵晶体的溶解度曲线进行分析；
【资料】（4）根据仪器的形状和作用进行分析；
（5）根据该装置中生成了气体，也需要检验气体进行分析；
（6）根据质量守恒定律、氧化铁是红色粉末，SO₂通入BaCl₂溶液中无明显现象，SO₃通入BaCl₂溶液中，有白色沉淀生成，SO₂能使品红溶液褪色，SO₃不能能使品红溶液褪色进行分析；
（7）根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，然后依据质量守恒定律书写化学方程式；
（8）根据题中的转化关系找出绿矾样品和C中的沉淀的关系式，然后根据C中的沉淀的质量求出绿矾样品的质量；
（9）根据二氧化硫和三氧化硫会污染空气进行分析．

名师点评

本题考点：

物质的相互转化和制备；常见气体的检验与除杂方法；盐的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式；根据化学反应方程式的计算．

考点点评：

该题难度比较大，阅读量多，在做这类题时，对题意要理解透，找出有用的物质，然后结合题中的问题和学过的知识进行解答．

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