Question

I．鐵是人體必須的微量元素，綠礬（FeSO₄?7H₂O）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成份．
（1）FeSO₄溶液在空氣中會因氧化變質(zhì)產(chǎn)生紅褐色沉淀，其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

 

；實驗室在配制FeSO₄溶液時常加入

 

以防止其被氧化，請你設(shè)計一個實驗證明FeSO₄溶液是否被氧化

 

．
（2）測定綠礬樣品含量的實驗步驟：
a．稱取5.7g樣品，溶解，配成250mL溶液
b．量取25mL待測溶液于錐形瓶中
c．用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO₄溶液滴定至終點，消耗KMnO₄溶液體積為40mL
根據(jù)以上步驟回答下列問題：
①用硫酸酸化的KMnO₄滴定終點的標(biāo)志是

 

．
②計算上述產(chǎn)品中FeSO₄?7H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
II．硫酸亞鐵銨（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O]較硫酸亞鐵不易被氧氣氧化，常用于代替硫酸亞鐵．
（3）硫酸亞鐵銨不易被氧化的原因

 

．
（4）為檢驗分解產(chǎn)物的成份，設(shè)計如圖實驗裝置進行實驗，加熱A中硫酸亞鐵銨至分解完全．
①A中固體充分加熱較長時間后，通入氮氣，目的是

 

．
②裝置B中BaC1₂溶液的作用是為了檢驗分解產(chǎn)物中是否有SO₃氣體生成，若含有該氣體，觀察到的觀象為

 

．
③實驗中，觀察到C中有白色沉淀生成，則C中發(fā)生的反應(yīng)為

 

（用離子方程式表示）

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,離子方程式的書寫

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：Ⅰ、（1）硫酸亞鐵被空氣中的氧氣氧化為硫酸鐵，依據(jù)電荷守恒和原子守恒寫出離子方程式，為防止硫酸亞鐵被氧化，常加入鐵粉，證明硫酸亞鐵溶液是否被氧化，可以利用生成的鐵離子的特征性質(zhì)，和硫氰酸鉀反應(yīng)生成血紅色溶液設(shè)計實驗證明；
（2）①依據(jù)高錳酸鉀溶液的顏色來指示反應(yīng)終點，滴入最后一滴高錳酸鉀溶液變化為紫紅色，半分鐘不褪色說明達(dá)到反應(yīng)終點；
②依據(jù)滴定實驗的反應(yīng)終點時發(fā)生的反應(yīng)進行計算，依據(jù)鐵元素守恒，結(jié)合滴定過程的反應(yīng)離子方程式計算得到；
Ⅱ、（3）硫酸亞鐵銨不易被氧化硫酸亞鐵銨溶液中銨根離子水解顯酸性，氫離子濃度增大，抑制氧化還原反應(yīng)的發(fā)生；
（4）①依據(jù)實驗測定過程分析，通入氮氣可以使分解生成的氣體全部趕到裝置BC中完全吸收；
②三氧化硫和氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
③裝置C中通入二氧化硫和過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀．

解答： 解：Ⅰ、（1）FeSO₄溶液在空氣中會因氧化變質(zhì)產(chǎn)生紅褐色沉淀，其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：12Fe²⁺+3O₂+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+8Fe³⁺；實驗室在配制FeSO₄溶液時常加入鐵粉防止亞鐵離子被氧化，實驗證明FeSO₄溶液是否被氧化，利用氧化生成的鐵離子的特征性質(zhì)設(shè)計實驗驗證，取少量溶液與試管中，滴加幾滴硫氰酸鉀溶液，若變紅色證明硫酸亞鐵已被氧化，若未變紅色證明硫酸亞鐵未被氧化，
故答案為：12Fe²⁺+3O₂+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+8Fe³⁺；鐵粉；取少量溶液與試管中，滴加幾滴硫氰酸鉀溶液，若變紅色證明硫酸亞鐵已被氧化，若未變紅色證明硫酸亞鐵未被氧化；
（2）①依據(jù)高錳酸鉀溶液的顏色來指示反應(yīng)終點，滴入最后一滴高錳酸鉀溶液變化為紫紅色，半分鐘不褪色說明達(dá)到反應(yīng)終點，
故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液變化為紫紅色，半分鐘不褪色說明達(dá)到反應(yīng)終點；
②a．稱取5.7g綠礬產(chǎn)品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中；
c．用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO₄溶液滴定至終點，消耗KMnO₄溶液體積的平均值為40.00mL；依據(jù)反應(yīng)方程式進行計算：
   5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
   5       1
n（Fe²⁺） 0.01000mol/L×0.0400L
計算得到；n（Fe²⁺）=0.002mol；
則250mL溶液中含F(xiàn)e²⁺=0.002mol×

250

25

=0.02mol；
FeSO₄?7H₂O物質(zhì)的量為0.02mol，質(zhì)量=0.02mol×278g/mol=5.56g；
質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

5.56g

5.7g

×100%=97.54%，故答案為：97.54%；
Ⅱ、（3）硫酸亞鐵銨不易被氧化的原因是因為溶液中銨根離子水解顯酸性，氫離子濃度增大，抑制氧化還原反應(yīng)的發(fā)生，
故答案為：溶液中銨根離子水解顯酸性，氫離子濃度增大，抑制氧化還原反應(yīng)的發(fā)生；
（4）①A中固體充分加熱較長時間后，通入氮氣目的是使分解生成的 氣體在BC裝置中完全吸收，
故答案為：使分解生成的氣體在BC裝置中完全吸收；
②裝置B中BaC1₂溶液的作用是為了檢驗分解產(chǎn)物中是否有SO₃氣體生成，若含有該氣體，會生成硫酸鋇白色沉淀，觀察到的觀象為溶液變渾濁，
故答案為；溶液變渾濁；
③裝置C中通入二氧化硫和過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+H₂O₂+Ba²⁺=BaSO₄↓+2H⁺，
故答案為：SO₂+H₂O₂+Ba²⁺=BaSO₄↓+2H⁺．

點評：本題考查了物質(zhì)存在和性質(zhì)的實驗探究方法和實驗設(shè)計判斷，氧化還原反應(yīng)和鹽類水解的分析應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．