Question

FeSO₄?7H₂O廣泛用于醫(yī)藥和工業(yè)領域．

（1）如圖1是以工業(yè)廢鐵屑為原料生產FeSO₄?7H₂O的流程圖．
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />①加適量碳酸鈉溶液的目的是

 

，反應I需要加熱數(shù)分鐘，其原因是

 

．
②判斷反應Ⅱ完成的現(xiàn)象是

 

．反應Ⅱ需要100mL1mol/L的稀硫酸，用98.3%，ρ=1.84g/cm³的濃硫酸配制．所用的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管及

 

．
③測定FeSO₄?7H₂O產品中Fe²⁺含量的方法是用KMnO₄溶液滴定法（5Fe²⁺+Mn

O

- 4

+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O），步驟為：
Ⅰ稱取2.8500g FeSO₄?7H₂O產品，配制成250mL溶液；
Ⅱ量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中；
Ⅲ．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20.00mL．
某同學設計如圖2所示的滴定方式中，最合理的是

 

（夾持部分略去）（填字母序號）；判斷此滴定實驗達到終點的方法是

 

；計算上述樣品中FeSO₄?7H₂O的質量分數(shù)為

 

（用小數(shù)表示，保留三位小數(shù)）；若用上述方法測定的樣品中FeSO₄?7H₂O的質量分數(shù)偏低（測定過程中產生的誤差可忽略），其可能原因有

 

；

 

．
（2）已知FeSO₄?7H₂O晶體在加熱條件下發(fā)生如下反應：2FeSO₄?7H₂O

高溫  .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+14H₂O↑．利用圖3裝置可檢驗該反應的氣體產物．
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />①儀器的連接順序為a接

 

、

 

接

 

、

 

接

 

、

 

接

 

．
②裝置C中的X為

 

；該裝置中冷水的作用是

 

．

Answer 1

分析：（1）①依據碳酸鈉溶液中水解顯堿性，油污在堿性溶液中水解為溶于水的物質除去，水解反應是吸熱反應，加熱促進水解，堿性增強；
②反應Ⅱ完成的現(xiàn)象是加入稀硫酸，固體不再溶解且固體表面無氣體生成證明反應完全；依據溶液配制步驟分析需要的儀器；
③滴定過程是利用高錳酸鉀溶液滴定試樣測定含量，高錳酸鉀溶液是強氧化劑需要在酸式滴定管中進行滴定實驗分析判斷，反應終點是利用高錳酸鉀溶液的顏色指示反應終點，依據反應的離子方程式計算鐵元素物質的量得到鐵元素質量分數(shù)，注意溶液體積變化；測定結果偏低，可能是實驗過程中亞鐵離子被氧化，或樣品中含有少量的雜質；
（2）①分解生成的有二氧化硫、三氧化硫和水蒸氣，利用圖3裝置可檢驗該反應的氣體產物，先利用D裝置檢驗生成的水蒸氣，通過C裝置冷卻是為了吸收三氧化硫，通過裝置E檢驗二氧化硫氣體的存在，最后剩余氣體通過B裝置吸收尾氣；
②裝置C中是氯化鋇溶液，冷水作用是降溫利用三氧化硫的吸收．

解答：解：（1）①碳酸鈉溶液水解成堿性，加適量碳酸鈉溶液，油脂會發(fā)生水解生成溶于水的物質除去，反應I需要加熱數(shù)分鐘，加熱促進碳酸根離子的水解堿性增強去污能力增強，故答案為：除去油污，升溫促進水解，堿性增強，去油污能力增強；
②判斷反應Ⅱ完成的現(xiàn)象是，是加入稀硫酸，固體不再溶解且固體表面無氣體生成證明反應完全，反應Ⅱ需要100mL1mol/L的稀硫酸，用98.3%，ρ=1.84g/cm³的濃硫酸配制．所用的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管及100ml容量瓶，
故答案為：固體不再溶解，固體表面無氣體冒出；100ml容量瓶；
③滴定過程是利用高錳酸鉀溶液滴定試樣測定含量，高錳酸鉀溶液是強氧化劑需要在酸式滴定管中進行滴定實驗，選擇b，反應終點是利用高錳酸鉀溶液的顏色指示反應終點，滴加最后一滴高錳酸鉀溶液時，溶液變化為淺紅色且半分鐘不變化說明反應達到終點；
25ml溶液被高錳酸鉀溶液滴定，反應消耗0.01000moL/L KMnO₄溶液20.00mL物質的量=0.01000mol/L×0.0200L=2×10^-4mol；
  5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
   5      1
n（Fe²⁺）  2×10^-4mol
n（Fe²⁺）=10^-3mol
250ml溶液中n（Fe²⁺）=10^-2mol
樣品中FeSO₄?7H₂O的質量分數(shù)=

0.01mol×278g/mol

2.8500g

=0.975；
若用上述方法測定的樣品中FeSO₄?7H₂O的質量分數(shù)偏低（測定過程中產生的誤差可忽略），可能是實驗過程中亞鐵離子被氧化，或樣品中含有少量的雜質等，
故答案為：b；滴加最后一滴高錳酸鉀溶液時，溶液變化為淺紅色且半分鐘不變化；0.975；樣品中含有少量的雜質；樣品部分被氧化；
（2）①分解生成的有二氧化硫、三氧化硫和水蒸氣，利用圖3裝置可檢驗該反應的氣體產物，先利用D裝置檢驗生成的水蒸氣，通過C裝置冷卻是為了吸收三氧化硫，通過裝置E檢驗二氧化硫氣體的存在，最后剩余氣體通過B裝置吸收尾氣，儀器的連接順序為a、f、g、d、e、h、i、b，
故答案為：f；g；d；e；h；i；b；
②裝置C中的X為吸收三氧化硫的氯化鋇溶液，該裝置中冷水的作用是，SO₃與H₂O反應是放熱反應，降低溫度有利于SO₃被水吸收，
故答案為：氯化鋇溶液；SO₃與H₂O反應是放熱反應，降低溫度有利于SO₃被水吸收．

點評：本題考查了物質性質的分析，物質含量的實驗驗證方法和實驗過程分析，掌握物質性質和基礎是關鍵，題目難度中等．