Question

某酸性FeSO₃溶液中含有少量的SnSO₄，为得到纯净的硫酸亚铁晶体(FeSO₄•xH₂O)，可向溶液中通入H₂S气体至饱和，然后用硫酸酸化至pH=2，过滤后，将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，得到硫酸亚铁晶体．查阅资料，得到相关物质的有关数据如下表：

25℃	pH	25℃	pH
饱和H2S溶液	3.9	FeS开始沉淀	3.0
SnS沉淀完全	1.6	FeS沉淀完全	5.5

(1)用硫酸亚铁晶体配置FeSO₄溶液时还需加入的物质是__________；

(2)为检验制得的硫酸亚铁晶体中是否含有Fe³⁺，可选用的试剂为__________；

A．KSCN溶液B．稀硫酸C．淀粉-KI溶液D．KMnO₄溶液

(3)通入H₂S气体至饱和的目的是__________；用硫酸酸化至pH=2的目的是__________；

(4)为研究硫酸亚铁晶体的热分解，某兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品，按图1装置进行高温加热，使其完全分解(硫酸亚铁晶体在高温条件下回分解为三种化合物和一种单质，该单质能使带火星的木条复燃)，对所得产物进行探究，并通过称量装置B的质量测出x的值。

①装置B中午睡硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有水，装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中含有__________；

②实验中要持续通入氮气，否则测出的x会__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)；

③硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色，将其加入足量稀盐酸中，固体全部溶解，得黄色溶液；

④某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体进行热分解，获得相关数据，绘制成的固体质量与分解温度的关系图如图2，根据图中有关数据，可计算出x为__________。

Answer

(1)铁粉和稀硫酸；(2)AC；

(3)除去溶液中的Sn2+离子，并防止Fe2+转化为FeS沉淀；

(4)①二氧化硫；②偏小；④7

【解析】

试题分析：(1)用硫酸亚铁晶体配置FeSO4溶液时要抑制亚铁离子水解和被氧气氧化，所以用硫酸亚铁晶体配置FeSO4溶液时还需加入的物质是少量铁粉和稀硫酸，故答案为：铁粉和稀硫酸；

(2)KSCN溶液与Fe3+的溶液反应会使溶液呈血红色，Fe3+有氧化性，能将碘离子氧化成碘单质，碘遇淀粉显蓝色，所以检验硫酸亚铁晶体中是否含有Fe3+，可以用KSCN溶液或淀粉-KI溶液，故选AC；

(3)通入硫化氢至饱和的目的是：硫化氢具有强还原性，可以防止亚铁离子被氧化，已知：在H2S饱和溶液中，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5，操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是，在溶液pH=2时，Sn2+完全沉淀，亚铁离子不沉淀，故答案为：除去溶液中的Sn2+离子，并防止Fe2+被氧化；防止Fe2+离子生成沉淀；

(4)①二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色，故答案为：二氧化硫；

②实验中要持续通入氮气，把水蒸气全部赶出，否则测出的x会偏小，故答案为：偏小；

④通过FeSO4•xH2O的化学式可知铁原子和水的个数比为1：x，

Fe2O3～2xH2O

160 36x

8g 12.6g

=，解得：x=7，故答案为：7。

考点：考查了制备实验方案的设计、化学计算的相关知识。