Question

7．FeSO₄在不同條件下分解得到的產(chǎn)物不同，可能是FeO和SO₃，也可能是Fe₂O₃、SO₃和SO₂．某化學(xué)研究小組為探究在酒精噴燈加熱條件下FeSO₄分解的氣體產(chǎn)物，進(jìn)行了一系列實驗．已知SO₃的熔點是16.8℃，沸點是44.8℃．

請回答下列問題：
（1）裝置Ⅱ的試管中不裝任何試劑，其作用是防止溶液倒吸入裝置Ⅰ中，試管浸泡在50℃的水中，其目的是防止SO₃液化或凝固．
（2）裝置Ⅲ和裝置Ⅳ的作用是探究本實驗中氣體產(chǎn)物的成分．請完成實驗設(shè)計，填寫檢驗試劑、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論．限選試劑：3mol•L^-1 H₂SO₄溶液、6mol•L^-1 NaOH溶液、0.5mol•L^-1 BaCl₂溶液、0.5mol•L^-1 Ba（NO₃）₂溶液、0.01mol•L^-1酸性KMnO₄溶液、0.01mol•L^-1溴水．

檢驗試劑	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
裝置Ⅲ的試管中裝有0.5mol•L-1BaCl2溶液	產(chǎn)生大量白色沉淀，證明氣體產(chǎn)物中含有SO3
裝置Ⅳ的試管中裝有0.01mol•L-1酸性KMnO4溶液（或0.0l mol．L-1 溴水）

（3）已知在過量的FeSO₄溶液中滴入幾滴NaClO溶液，并加入適量硫酸，溶液立即變黃．
①上述反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O．
②為檢驗上述反應(yīng)中的還原產(chǎn)物，請選擇所需實驗步驟，并按先后次序排列：ABC（填序號）．
A．取一支試管，加入上述反應(yīng)后的溶液少許
B．加入過量Ba（NO₃）₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀
C．過濾；取濾液加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，出現(xiàn)白色沉淀．

Answer 1

分析 FeSO₄在不同條件下分解得到的產(chǎn)物不同，可能是FeO和SO₃，也可能是Fe₂O₃、SO₃和SO₂，裝置II的試管中不裝任何試劑，起到安全瓶的作用，試管浸泡在50℃的水中，防止三氧化硫液化或固化，III中試管盛放BaCl₂溶液用于檢驗三氧化硫，IV中試管用于檢驗二氧化硫，可以用高錳酸鉀或溴水，裝置V為尾氣處理裝置；
（1）根據(jù)安全瓶的作用是可以防止倒吸；當(dāng)溫度高于44.8°C時SO₃為氣體狀態(tài)；
（2）根據(jù)FeSO₄分解的氣體產(chǎn)物可能為SO₃，也可能是SO₃和SO₂的混合物，SO₃遇到鋇離子生成白色沉淀，SO₂能使高錳酸鉀或溴水褪色；
（3）①酸性條件下，NaClO能把亞鐵離子氧化為鐵離子；
②還原產(chǎn)物為Cl^-，用硝酸和硝酸銀檢驗，溶液中含有硫酸根離子，應(yīng)該先加過量Ba（NO₃）₂溶液除去．

解答 解：FeSO₄在不同條件下分解得到的產(chǎn)物不同，可能是FeO和SO₃，也可能是Fe₂O₃、SO₃和SO₂，裝置II的試管中不裝任何試劑，起到安全瓶的作用，試管浸泡在50℃的水中，防止三氧化硫液化或固化，III中試管盛放BaCl₂溶液用于檢驗三氧化硫，IV中試管用于檢驗二氧化硫，可以用高錳酸鉀或溴水，裝置V為尾氣處理裝置；
（1）Ⅰ中產(chǎn)生的氣體極易和溶液反應(yīng)時，會產(chǎn)生倒吸，所以裝置II的試管能防止溶液倒吸入裝置Ⅰ中（或安全瓶）；SO₃的沸點是44.8°C，當(dāng)溫度高于44.8°C時SO₃為氣體狀態(tài)，把試管浸泡在50℃的熱水浴中能防止SO₃液化或凝固，
故答案為：防止溶液倒吸入裝置Ⅰ中（或安全瓶）；防止SO₃液化或凝固；
②FeSO₄分解的氣體產(chǎn)物可能為SO₃，也可能為SO₃和SO₂的混合物，SO₃遇到鋇離子生成白色沉淀，SO₂能使高錳酸鉀或溴水褪色；
故答案為：

0.5 mol．L -1 BaCl2
0.01 mol．L-1 酸性 KMnO4 溶液（或0.0l mol．L-1 溴水）	若溶液紫色（或橙色）褪去，證明氣體產(chǎn)物中含有SO2，若溶液紫色（或橙色）無明顯變化，證明氣體產(chǎn)物中不含SO2

（3）①酸性條件下，NaClO能把亞鐵離子氧化為鐵離子，NaClO被還原為Cl^-，其反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O；
故答案為：2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O；
②由反應(yīng)可知，還原產(chǎn)物為Cl^-，溶液中還含有用硫酸根離子，應(yīng)該先加過量Ba（NO₃）₂溶液除去，過濾，然后加硝酸和硝酸銀檢驗Cl^-，則操作順序為ABC；
故答案為：ABC．

點評 本題主要考查了探究物質(zhì)組成的實驗方案設(shè)計，側(cè)重于二氧化硫和二氧化硫的性質(zhì)及檢驗方法的考查，掌握兩者性質(zhì)的差異是解題的關(guān)鍵，題目綜合性較強，難度中等．