Question

13．醫(yī)學(xué)上經(jīng)常用硫酸亞鐵糖衣片給貧血患者補(bǔ)鐵．某興趣小組對(duì)這種糖衣片產(chǎn)生了興趣，打算對(duì)藥片的糖衣所起作用等問題進(jìn)行探究．
【提出問題】硫酸亞鐵糖衣片中糖衣的作用是什么？
【查閱資料】（1）亞鐵離子遇具有氧化性的物質(zhì)易被氧化成鐵離子；
（2）亞鐵鹽溶于水時(shí)，會(huì)水解產(chǎn)生少量氫氧根離子而產(chǎn)生Fe（OH）₂沉淀．
（3）硫酸亞鐵晶體加熱會(huì)失去結(jié)晶水，高溫會(huì)繼續(xù)分解產(chǎn)生金屬氧化物和非金屬氧化物．
【提出猜想】藥片糖衣的作用除了包裝藥物外，還可能是隔絕空氣，防止藥品變質(zhì)．
【探究一】利用廢水回收銅，制備硫酸亞鐵晶體并觀察其在空氣中的變化推斷糖衣的作用．

（1）固體甲中含有的物質(zhì)是Fe、Cu；紅色固體是Cu；溶液乙中溶質(zhì)是Al₂（SO₄）₃、FeSO₄．
（2）寫出步驟①的化學(xué)方程式：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄ ；檢驗(yàn)步驟①向廢液中加入A是否過量的方法是再滴加稀鹽酸看是否有氣泡；實(shí)驗(yàn)中硫酸亞鐵溶液中沒有渾濁出現(xiàn)的原因可能是步驟②稀硫酸過量；
【探究二】某硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•xH₂O）熱分解研究
該興趣小組同學(xué)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(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行探究，并通過稱量裝置B質(zhì)量測(cè)出x的值．
（3）①裝置B中硫酸銅粉末變藍(lán)，質(zhì)量增加12.6g，說明產(chǎn)物中有水，裝置C中高錳酸鉀溶液褪色，說明產(chǎn)物中還有SO₂．
②實(shí)驗(yàn)中要持續(xù)通入氮?dú)�，否則測(cè)出的x會(huì)偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“不變”），原因是生成的部分水蒸氣會(huì)在裝置A處玻璃管內(nèi)冷凝．
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，則裝置A中紅棕色固體是Fe₂O₃ ．
④小明從理論上分析得出硫酸亞鐵晶體分解還生成另一物質(zhì)SO₃，請(qǐng)你說出他這樣判斷的理論依據(jù)每?jī)蓚�(gè)FeSO₄分解生成1個(gè)Fe₂O₃后剩余S、O原子個(gè)數(shù)比為2：5不等于1：2，他打算向裝置D中滴入紫色石蕊試液檢驗(yàn)，小紅認(rèn)為此法不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，小紅這樣判斷的理由是SO₂溶于水能夠生成亞硫酸．
（4）某研究所利用SDTQ600熱分析儀對(duì)硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•xH₂O）進(jìn)行熱分解，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，繪制成固體質(zhì)量--分解溫度的關(guān)系圖如圖2．
①圖3中T₃至T₄過程的化學(xué)反應(yīng)方程式2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑．
②計(jì)算FeSO₄•xH₂O中的x（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

分析 運(yùn)用金屬和鹽的置換反應(yīng)及酸的性質(zhì)解答（1）（2）兩個(gè)小題；運(yùn)用無水硫酸銅遇水變藍(lán)色和高錳酸鉀因能氧化一些還原性氣體而褪色解答（3）題中的第①題；運(yùn)用亞鐵鹽溶于水時(shí)，會(huì)水解產(chǎn)生少量氫氧根離子而產(chǎn)生Fe（OH）₂沉淀解答第②題；運(yùn)用硫酸亞鐵晶體加熱會(huì)失去結(jié)晶水高溫會(huì)繼續(xù)分解產(chǎn)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(yīng)生成可溶性的物質(zhì)解答③題；運(yùn)用質(zhì)量守恒定律和二氧化硫能和水反應(yīng)解答④題；運(yùn)用質(zhì)量守恒定律和根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算解答第（4）題．

解答 解：根據(jù)常識(shí)可知糖衣片的作用，故提出猜想答案：隔絕空氣，防止藥品變質(zhì)；
（1）鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，鐵只能置換在金屬活動(dòng)順序表中排在它后面的金屬，故鐵不和硫酸鋁反應(yīng)，鐵過量．故答案：（1）Fe、Cu；Cu；Al₂（SO₄）₃、FeSO₄
（2）鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，亞鐵鹽溶于水時(shí)，會(huì)水解產(chǎn)生少量氫氧根離子而產(chǎn)生Fe（OH）₂沉淀，出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象
Fe（OH）₂ 能與鹽酸反應(yīng)，故（2）答案：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄ ；再滴加稀鹽酸，看是否有氣泡；步驟②稀硫酸過量
（3）①無水硫酸銅遇水變藍(lán)色和高錳酸鉀因能氧化一些還原性氣體而褪色，故①答案：水；SO₂
②不充氮?dú)馑�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(huì)在裝置A處玻璃管內(nèi)冷凝
③硫酸亞鐵晶體加熱會(huì)失去結(jié)晶水，高溫會(huì)繼續(xù)分解產(chǎn)生金屬氧化物和非金屬氧化物，結(jié)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(zhì)量守恒定律原子個(gè)數(shù)反應(yīng)前后不改變，三氧化硫溶于水和水反應(yīng)生成酸，但二氧化硫也能和水反應(yīng)生成亞硫酸，故④答案：每?jī)蓚�(gè)FeSO₄分解生成1個(gè)Fe₂O₃后剩余S、O原子個(gè)數(shù)比為2：5不等于1：2； SO₂溶于水能夠生成亞硫酸
（4）硫酸亞鐵分解生成氧化鐵、二氧化硫和三氧化硫故①答案：2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑
②通過FeSO₄•xH₂O的化學(xué)式可知鐵原子和水的個(gè)數(shù)比為1：x，故答案：
  Fe₂O₃～2XH₂O
  160     36X
   8g     12.6g
$\frac{160}{8g}$=$\frac{36X}{12.6g}$
X=7．

點(diǎn)評(píng) 該題考查了學(xué)生從資料中獲得有效信息的能力、實(shí)驗(yàn)分析能力、根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算能力，綜合性強(qiáng)考查全面．