Question

材料是人类赖以生存和发展的重要物质，目前使用量最多的金属材料仍然是钢铁。

（一）单质铁钉的一系列变化。

（1）变化①的原因是铁与空气中的水、______等物质发生一系列复杂反应的结果。

（2）变化②的实验现象是：铁锈消失，______，发生反应的化学方程式为______

（二）铁及其化合物的实验

硫酸亚铁铵（俗称摩尔盐）化学式为FeSO_4· （NH₄）₂SO₄· 6H₂O，是一种重要的化工原料， 用途十分广泛。

Ⅰ 硫酸亚铁铵晶体制备。 资料：溶质从溶液里结晶析出时，晶体里结合着一定数目的水分子，这样的水分子叫结晶水。 硫酸亚铁铵晶体易溶于水，不溶于乙醇。

（1）在步骤①前要对废铁屑进行预处理，先利用洗涤剂的______作用除去油污。

（2）操作②中发生了一系列变化，目的是得到硫酸亚铁铵晶体。其中的操作顺序是： b→______→______→d；

a 过滤b 加热浓缩c 降温结晶d 洗涤干燥

（3）操作②中使用乙醇洗涤。这样做的优点是______；

A 避免用水洗涤所造成的晶体损耗B 酒精易挥发，可低温晾干晶体

Ⅱ 硫酸亚铁铵晶体热分解实验

兴趣小组称取此晶体样品 39.2g，在科研人员的指导下用如图装置进行热分解实验。

（查阅资料）①硫酸亚铁铵晶体在 200℃完全失去结晶水，剩余物在 500℃完全分解为铁的某氧化物、SO₂、SO₃、NH₃ 和 H₂O。

②B 装置中浓硫酸只能吸收 NH₃、SO₃ 和 H₂O。

（1）装配好实验装置后，先要______。

（2）控制不同的温度对 A 中固体加热，测得装置 B 和 C 中的质量变化如表。

A装置中温度/℃	室温	100	500
B装置/g	200.00	X	228.00
C装置/g	100.00	100.00	103.20

①表格中 X＝______。

②请你根据表中实验数据，计算出最终生成的 SO₃ 质量______？（写出计算过程）

（3）加热前后及过程中均需通入 N₂，停止加热后继续通 N₂ 的目的是防止液体倒吸和______

Answer

O2 溶液变黄 乳化 c a AB 检查装置的气密性 200.00 12g 将反应生成的气体全部排出，得以全部吸收

【解析】

（一）（1）铁需要同时与氧气（O2）和水接触才能生锈；

（2）氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为，硫酸铁溶液为黄色，因此可以看到溶液变为黄色；

（二）Ⅰ（1）去除油污一般选用洗涤剂，利用乳化剂的乳化作用去除油污；

（2）蒸发结晶过程主要包括加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥，得到最终的晶体；

故填：c；a。

（3）使用酒精作为洗涤剂，可以减少硫酸亚铁铵晶体被溶解，同时干燥时，酒精易挥发，得到干燥晶体；

故填：AB。

Ⅱ（1）实验过程中会生成气体，避免气体逸出，影响实验结果，需要检查装置气密性；

（2）①在100℃时，没有达到结晶水完全失去的温度，因此此时质量不变，所以X为200.00g；

②样品中硫元素质量=，而C中增加的质量为二氧化硫质量，其中硫元素质量=，因此剩余硫元素质量=6.4g-1.6g=4.8g，设三氧化硫质量为m，，m=12g；

答：三氧化硫的质量为12g。

（3）内部容易残留气体，无法全部被吸收，所以需要通入氮气，将反应生成的气体全部排出，得以全部吸收，保证实验结果的准确性。