Question

醫(yī)學上經(jīng)常用硫酸亞鐵糖衣片給貧血患者補鐵．某興趣小組對這種糖衣片產生了興趣，打算對藥片進行探究．

【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(xù)分解產生金屬氧化物和非金屬氧化物．
（3）無水硫酸銅固體遇到水變?yōu)樗{色．
【探究一】利用廢水回收銅，制備硫酸亞鐵晶體．（圖1）
①固體甲是

 

；（2）溶液乙中溶質是

 

．
②寫出步驟①的化學方程式：

 

；
【探究二】某硫酸亞鐵晶體（FeSO₄?xH₂O）熱分解分析
該興趣小組同學稱取ag硫酸亞鐵晶體樣品按圖2高溫加熱，使其完全分解，對所得產物進行探究．
①D裝置中球形干燥管的作用是

 

，氫氧化鈉溶液的作用是

 

．
②實驗中要持續(xù)通入氮氣，否則測出的x會

 

（填“偏大”、“偏小”或“不變”），原因是

 

．
③硫酸亞鐵晶體完全分解后裝置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；裝置B中硫酸銅粉末變藍；裝置C中高錳酸鉀溶液褪色，
④小明查閱資料中得知硫酸亞鐵晶體分解還生成另一物質SO₃，他打算向裝置D中的液體換成紫色石蕊試液檢驗，小紅認為此法不能達到實驗目的，小紅這樣判斷的理由是

 

．
⑤請寫出硫酸亞鐵分解的化學方程式

 

【探究三】藥片中硫酸亞鐵含量測定：
①取10g糖衣片，溶于40g水中；溶解藥品時要用到玻璃棒，其作用是

 

．
②向所配溶液中滴加氯化鋇溶液至略過量；
③過濾、洗滌、干燥；如何證明沉淀已洗凈？

 

．
④稱量得，沉淀質量為9.32g，試列式計算該糖衣片中硫酸亞鐵的質量分數(shù)．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,酸的化學性質,鹽的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：探究一、運用金屬和鹽的置換反應及酸的性質解答①②兩個小題；
【探究二】①根據(jù)球形干燥管的作用解答；硫酸亞鐵分解生成的二氧化硫能造成空氣污染，可以使用氫氧化鈉溶液將其除去．
題中的第①題；運用亞鐵鹽溶于水時，會水解產生少量氫氧根離子而產生Fe（OH）₂沉淀解答第②題；運用硫酸亞鐵晶體加熱會失去結晶水高溫會繼續(xù)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解答③題；運用質量守恒定律和二氧化硫能和水反應解答④題；運用質量守恒定律和根據(jù)化學方程式的計算解答第⑤題．
探究三、證明氯化鋇過量只要證明鋇離子有剩余即可，通過硫酸鋇的量利用硫酸根的量求硫酸亞鐵的量，進而求其質量分數(shù)．

解答：解：探究一、①廢水中含有的硫酸銅可以使用鐵將其置換出來，鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，鐵在鋁的后面，不能與硫酸鋁反應，由于鐵過量，所以固體甲中含有鐵和銅，加入硫酸與鐵反應而銅不反應，所以紅色固體為銅，所以本題答案為：Fe和Cu，硫酸鋁和硫酸亞鐵；
②向廢水中加入鐵可以與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，若鐵過量則銅全部被置換出來，若鐵量不足，則還有硫酸銅存在，所以檢驗鐵是否過量可以向反應后的廢液中繼續(xù)加入鐵，觀察是否有紅色固體析出，所以本題答案為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
探究二：
①把球形干燥管插入氫氧化鈉溶液中的作用是防止液體倒吸，反應生成的二氧化硫是空氣污染氣體，可以使用氫氧化鈉溶液將其吸收；
故答案為：防止液體倒吸；吸收SO₂氣體，防止污染空氣．
②不充氮氣水蒸氣就不能全部從A中排出，故②答案：偏小  生成的部分水蒸氣會在裝置A處玻璃管內冷凝
③硫酸亞鐵晶體加熱會失去結晶水，高溫會繼續(xù)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，故③答案：Fe₂O₃ ．
④根據(jù)質量守恒定律原子個數(shù)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④答案：每兩個FeSO₄分解生成1個Fe₂O₃后剩余S、O原子個數(shù)比為2：5不等于1：2  SO₂溶于水能夠生成亞硫酸．
（3）①無水硫酸銅白色粉末遇水變藍，二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色，所以本題答案為：水，二氧化硫；
②不充氮氣水蒸氣就不能全部從A中排出，故②答案：偏小  生成的部分水蒸氣會在裝置A處玻璃管內冷凝
③硫酸亞鐵晶體加熱會失去結晶水，高溫會繼續(xù)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，故③答案：Fe₂O₃
④三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④答案：SO₂溶于水能夠生成亞硫酸；
⑤根據(jù)題意可知硫酸亞鐵分解能生成氧化鐵、二氧化硫和三氧化硫，所以本題答案為：2FeSO₄

高溫  .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑．
探究三、①溶解攪拌是加速溶解，增加溶解速度；故答案為：攪拌以促進溶解；　　
③證明氯化鋇過量只要證明鋇離子有剩余即可，滴加硫酸鈉看有無沉淀生成，有則氯化鋇過量，反之未過量；故答案為：硫滴加硫酸鈉看有無沉淀生成；
④通過硫酸鋇的量是4.66g利用硫酸根的量求硫酸亞鐵的量，進而求其質量分數(shù)
設硫酸亞鐵的質量是x
BaSO₄～FeSO₄
233     152
4.66g    x

233

4.66g

=

152

x

x=3.04g
質量分數(shù)是：

3.04g

5g

×100%=60.8% 
答：該糖衣片中硫酸亞鐵的質量分數(shù)為60.8%．

點評：本題考查了常見金屬的性質以及某些鹽的性質，完成此題，可以依據(jù)題干提供的內容，從中抽取有用的信息，結合已有的知識進行．本題是一道實驗探究題，能較好的考查學生分析和解決問題的能力，考查了常見金屬的性質以及某些鹽的性質，解答時要依據(jù)題干提供信息，結合相關知識細心分析解答．