Question

【題目】綠礬是含有一定量結晶水的硫酸亞鐵，在工農業生產中具有重要的用途。某化學興趣小組對綠礬的一些性質進行探究。回答下列問題：

（1）如何用實驗證明綠礬中的鐵是二價鐵而不是三價鐵_______________

（2）為測定綠礬中結晶水含量，將石英玻璃管（帶兩端開關K1和K2）（設為裝置A）稱重，記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為 m2 g。按下圖連接好裝置進行實驗。

①儀器B的名稱是____________________。

②將下列實驗操作步驟正確排序______________（填標號）；重復上述操作步驟，直至A恒

重，記為m3 g。

a．點燃酒精燈，加熱 b．打開K1和K2，緩緩通入N2

c．關閉K1和K2 d．熄滅酒精燈 e．稱量A f．冷卻到室溫

（3）為探究硫酸亞鐵的分解產物，將（2）中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中，打開K1和K2，緩緩通入N2，加熱。實驗后反應管中殘留固體為紅色粉末。

①C中的溶液為BaCl2，其作用是______________

②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應的化學方程式_____________________。

③有同學認為該實驗裝置存在一定缺陷，請你談談完善該試驗裝置的措施_____________。

Answer 1

【答案】取少量樣品溶于水滴加KSCN溶液，若溶液顏色無明顯變化，再向溶液中通入空氣，溶液變紅，證明綠礬中的鐵是二價鐵而不是三價鐵 （球形）干燥管 badfce 檢驗產物中的SO3 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ 需要尾氣吸收裝置

【解析】

（1）根據實驗信息可知，可取少量樣品溶于水滴加KSCN溶液，若溶液顏色無明顯變化，說明樣品中無Fe3+，再向溶液中通入空氣，溶液變紅，說明產生了Fe3+，證明綠礬中的鐵是二價鐵而不是三價鐵，故答案為：取少量樣品溶于水滴加KSCN溶液，若溶液顏色無明顯變化，再向溶液中通入空氣，溶液變紅，證明綠礬中的鐵是二價鐵而不是三價鐵；

（2）①根據儀器構造可知B為（球形）干燥管。②裝置中含有空氣，空氣能氧化硫酸亞鐵，所以加熱前要排除裝置中的空氣，在反應中利用氮氣將裝置中產生的水完全排凈，因此應先熄滅酒精燈，再冷卻，然后關閉K1和K2，最后稱量，即正確順序為badfce，故答案為：（球形）干燥管；badfce；

（3）①最終得到紅色粉末，說明有氧化鐵生成，即分解過程發生了氧化還原反應，根據化合價變化可知一定有SO2生成，這說明硫酸亞鐵分解生成氧化鐵、SO2和三氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸，硫酸和鋇離子結合生成白色沉淀硫酸鋇，由于硝酸鋇在酸性溶液中有氧化性，能氧化SO2，所以選用氯化鋇檢驗產物中的SO3。②得到紅色粉末為氧化鐵，即分解過程發生了氧化還原反應，根據化合價變化可知一定有SO2生成，這說明硫酸亞鐵分解生成氧化鐵、SO2和三氧化硫�；瘜W方程式為2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。③產物中有SO2和三氧化硫氣體，故需要尾氣吸收裝置。故答案為：檢驗產物中的SO3；2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑；需要尾氣吸收裝置。