Question

17．以下是關于硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•xH₂O）熱分解產物的研究
【查閱資料】
（1）亞鐵離子遇具有氧化性的物質易被氧化成鐵離子；
（2）硫酸亞鐵晶體加熱會失去結晶水，高溫會繼續分解產生金屬氧化物和非金屬氧化物；
（3）SO₂能使高錳酸鉀溶液褪色．
【進行實驗】
圖1為某興趣小組同學稱取a克硫酸亞鐵晶體樣品高溫加熱，使其完全分解，對所得產物進行探究，并通過稱量裝置B質量測出x的值．
圖2某實驗室利用SDTQ600熱分析儀對硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•xH₂O）進行熱分解，獲得相關數據，繪制成固體質量--分解溫度的關系圖．

（1）硫酸亞鐵晶體完全分解后裝置A中紅棕色固體，放入足量稀鹽酸，固體全部溶解，得到黃色溶液，則該紅棕色固體為Fe₂O₃ ；根據高錳酸鉀溶液褪色（填實驗現象）可知反應生成SO₂．
實驗中持續通入氮氣
（2）實驗中如果不持續通入氮氣對x值的測量有何影響，為什么？偏小；生成的部分水蒸氣會在裝置A處玻璃管內冷凝．
（3）小明根據質量守恒定律從理論上分析得出硫酸亞鐵晶體分解還生成另一物質SO₃，請結合分子和原子的角度回答小明的判斷理由每兩個FeSO₄分解生成1個Fe₂O₃后剩余S、O原子個數比為2：5不等于1：2．．

Answer 1

分析 （1）運用硫酸亞鐵晶體加熱會失去結晶水高溫會繼續分解產生金屬氧化物和非金屬氧化物和三氧化二鐵是紅棕色固體，能和稀鹽酸反應生成可溶性的物質；根據SO₂能使高錳酸鉀溶液褪色解答；
（2）根據實驗中要持續通入氮氣的作用，分析x的變化；
（3）運用質量守恒定律分析解答．

解答 解：（1）硫酸亞鐵晶體加熱會失去結晶水，高溫會繼續分解產生金屬氧化物和非金屬氧化物，結合A中固體呈紅棕色，放入足量稀鹽酸，固體全部溶解，得到黃色溶液的信息，則該紅棕色固體為Fe₂O₃ ；根據高錳酸鉀溶液褪色，可知反應生成SO₂．
（2）反應完全后仍要要持續通入氮氣，將生成的水蒸氣全部排出，并被B裝置吸收，否則測出的x值會偏小．因為生成的部分水蒸氣會在裝置A處玻璃管內冷凝；
（3）根據質量守恒定律原子個數反應前后不改變，三氧化硫溶于水和水反應生成酸，但二氧化硫也能和水反應生成亞硫酸，故答案：每兩個FeSO₄分解生成1個Fe₂O₃后剩余S、O原子個數比為2：5不等于1：2．
答案：
（1）Fe₂O₃ ；高錳酸鉀溶液褪色；
（2）偏小； 生成的部分水蒸氣會在裝置A處玻璃管內冷凝．
（3）每兩個FeSO₄分解生成1個Fe₂O₃后剩余S、O原子個數比為2：5不等于1：2．

點評 該題考查了學生從資料中獲得有效信息的能力、實驗分析能力、根據化學式的計算能力，綜合性強考查全面．