Question

(12分)手持技術(shù)又稱掌上技術(shù)，是由數(shù)據(jù)采集器、傳感器和配套的軟件成
的定量采集各種常見數(shù)據(jù)并能與計算機連接的實驗技術(shù)系統(tǒng)。某研究小組利用手持技術(shù)，獲得8.34gFeS0₄·7H₂0樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。

請回答下列問題：
（1）試確定78℃時固體物質(zhì)M的化學(xué)式：             。
（2）取適量380℃時所得的樣品P，隔絕空氣加熱至650℃，得到一種固體物質(zhì)Q，同時有兩種無色氣體生成且兩種氣體的組成元素相同，摩爾質(zhì)量相差16，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式            。
（3）某興趣小組用如圖所示裝置設(shè)計實驗，驗證（2）中生成的氣態(tài)物質(zhì)，并測定已分解的P的質(zhì)量（不考慮裝置內(nèi)空氣的影響）。

①試劑X的名稱是             。
②按氣流方向連接各儀器，用字母表示接口的連接順序：c            。
③充分反應(yīng)后，利用裝置Ⅲ中圓底燒瓶內(nèi)混合物測定已分解的P的質(zhì)量，其操作步驟為：第一步：向圓底燒瓶中逐滴加入氯化鋇溶液，直至沉淀完全；第二步：過濾混合物，在過濾器上將沉淀洗凈后，烘干并冷卻至室溫，稱重。第三步：繼續(xù)烘干、冷卻并稱量直至連續(xù)兩次 稱量的質(zhì)量差不超過0.1g為止。若最終得到沉淀的質(zhì)量為Wg，則已分解的P的質(zhì)量為                 （填計算式）。
④上述測得P的質(zhì)量比實際分解質(zhì)量要小，原因是              。

Answer 1

（1）FeS0₄·4H₂0 （2）2FeSO₄Fe₂O₃＋SO₂↑＋SO₃↑
（3）①品紅溶液或溴水或酸性高錳酸鉀溶液 
②abfed  ③
④由于生成的三氧化硫并沒有完全被吸收，導(dǎo)致生成的硫酸鋇質(zhì)量減少

解析試題分析：（1）8.34gFeS0₄·7H₂0的物質(zhì)的量是8.34g÷278g/mol＝0.03mol，78℃是固體質(zhì)量減少了8.34g－6.72g＝1.62g，即相當(dāng)于水的物質(zhì)的量是1.62g÷18g/mol＝0.09mol，所以固體中含有的結(jié)晶水是0.03mol×7－0.09mol＝0.12mol，則化合物中含有的水分子個數(shù)是0.12mol÷0.03mol＝4，則化學(xué)式是FeS0₄·4H₂0。
（2）固體加熱到373℃時固體質(zhì)量減少了8.34g－4.56g＝3.78g，即相當(dāng)于水的物質(zhì)的量是3.78g÷18g/mol＝0.21mol，這說明此時水已經(jīng)完全失去。又因為兩種氣體的組成元素相同，摩爾質(zhì)量相差16，所以該物質(zhì)是二氧化硫和三氧化硫，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式是2FeSO₄Fe₂O₃＋SO₂↑＋SO₃↑。
（3）①二氧化硫具有漂白性和還原性，所以檢驗二氧化硫可以用品紅溶液或溴水或酸性高錳酸鉀溶液。
②三氧化硫溶于水生成硫酸，所以首先要通過冷卻水得到三氧化硫，又因為二氧化硫是大氣污染物，需要尾氣處理，所以正確的順序是cabfed。
③根據(jù)題意最終得到的白色沉淀是硫酸鋇，由于生成的硫酸來自于三氧化硫，所以根據(jù)S原子守恒可知，分解的硫酸亞鐵的質(zhì)量是。
④由于生成的三氧化硫并沒有完全被吸收，導(dǎo)致生成的硫酸鋇質(zhì)量減少，所以測得P的質(zhì)量比實際分解質(zhì)量要小。
考點：考查硫酸亞鐵晶體分解的有關(guān)判斷和計算、SO₂的檢驗、三氧化硫的分離等
點評：固體是高考中的常見題型，屬于較難的實驗題。試題既有定性的分析，也有定量的計算，學(xué)生不易得分。本題用圖表表述化學(xué)過程或呈現(xiàn)背景信息是化學(xué)常用的表達方式。圖表往往擁有較大的信息存儲量，能夠很全面地考查學(xué)生分析、比較、概括、歸納問題的能力。