Question

8.34g FeSO₄•7H₂O 样品在隔绝空气条件下受热脱水 过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。下列说法中正确的是(         )

A.温度为 80℃时固体物质 M 的化学式为 FeSO₄•5H₂O

B.温度为 200℃时固体物质N 化学式为 FeSO₄•3H₂O

C.在隔绝空气条件下由N 到 P 的化学方程式为FeSO₄FeO+SO₃↑

D.取 380℃ 时所得的样品 P，隔绝空气加热至 650℃， 得到的固体物质 Q 的化学式为 Fe₂O₃，同时有两种无色气体生成

Answer

D

【解析】

8.34g FeSO4•7H2O样品物质的量==0.03mol，其中m(H2O)=0.03mol×7×18g/mol=3.78g，如晶体全部失去结晶水，固体的质量应为8.34g-3.78g=4.56g，可知在加热到373℃之前，晶体失去部分结晶水，结合质量的变化可确定在不同温度时加热后固体的化学式，加热至633℃时，固体的质量为2.40g，其中n(Fe)=n(FeSO4•7H2O)=0.03mol，m(Fe)=0.03mol×56g/mol=1.68g，则固体中m(O)=2.40g-1.68g=0.72g，n(O)==0.045mol，则n(Fe)：n(O)=0.03mol：0.045mol=2：3，则固体物质Q的化学式为Fe2O3，以此解答该题。

A．温度为80℃时，固体质量为6.72g，其中m(FeSO4)=0.03mol×152g/mol=4.56g，m(H2O)=6.72g-4.56g=2.16g，n(H2O)==0.12mol，则n(H2O)：n(FeSO4)=0.12mol：0.03mol=4：1，则化学式为FeSO4•4H2O，故A错误；

B．温度为200℃时，固体质量为5.10g，其中m(FeSO4)=0.03mol×152g/mol=4.56g，m(H2O)=5.10g-4.56g=0.54g，n(H2O)==0.03mol，则n(H2O)：n(FeSO4)=0.03mol：0.03mol=1：1，则化学式为FeSO4•H2O，故B错误；

C．由B选项和上述分析可知，N点对应物质为FeSO4•H2O，P点对应物质为FeSO4，因此在隔绝空气条件下由N 到 P 的化学方程式为：FeSO4•H2OFeSO4+H2O，故C错误；

D．由上述分析可知，Q点对应物质为Fe2O3，P点为FeSO4，P点为4.56g FeSO4，其物质的量为0.03mol，P→Q的过程中，Fe元素化合价升高，则S元素化合价会下降生成SO2，根据原子守恒可知，生成0.015mol Fe2O3，失去电子为0.03mol，若S元素全部生成SO2，则需得到0.06mol电子，得失电子不守恒，因此还有一部分SO3生成，因此最终气体为SO2和SO3的混合气体，故D正确；

故答案为：D。