Question

【題目】工業(yè)上常通過(guò)高溫分解FeSO4的方法制備Fe2O3，為檢驗(yàn)FeSO4高溫分解的產(chǎn)物，并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：

實(shí)驗(yàn)一：高溫分解FeSO4，利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

已知：①SO2熔點(diǎn)為-72℃，沸點(diǎn)為-10℃；②SO3熔點(diǎn)為-16.8℃，沸點(diǎn)為44.8℃。

（1）連接裝置，檢驗(yàn)氣密性良好，放入藥品，通入一段時(shí)間N2然后加熱，通入N2的目的是___。

（2）隔絕空氣加熱至650℃，看到B中有白色沉淀，D試管中有無(wú)色液體，硬質(zhì)玻璃管中的固體變?yōu)?/span>___，同時(shí)有兩種無(wú)色氣體生成，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___。

（3）反應(yīng)完畢后，停止加熱冷卻后，取硬質(zhì)玻璃管中固體，加鹽酸，反應(yīng)的離子方程式是___，將反應(yīng)后所得溶液滴入D試管中，溶液變?yōu)闇\綠色，該反應(yīng)的離子方程式是___。

實(shí)驗(yàn)二：探究高溫分解FeSO4生成的氣體

（4）用如圖2所示裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證高溫分解FeSO4生成的氣態(tài)物質(zhì)

①按氣流方向連接各儀器，用字母表示接口的連接順序：c-___。

②試劑X的名稱(chēng)是___。

③充分反應(yīng)后，利用裝置 III中圓底燒瓶?jī)?nèi)混合物測(cè)定已分解的FeSO4的質(zhì)量，向圓底燒瓶中逐漸滴入氯化鋇溶液，直到沉淀完全；然后過(guò)濾混合物，在過(guò)濾器上將沉淀洗凈后，烘干并冷卻至室溫，稱(chēng)重．若最終得到沉淀的質(zhì)量為Wg，則已分解的FeSO4的質(zhì)量__g。

Answer 1

【答案】排除裝置中的空氣 紅棕色 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ a-b-f-g-d 品紅溶液

【解析】

實(shí)驗(yàn)一：二氧化硫在加熱條件下很容易被空氣中的氧氣氧化；根據(jù)題意同時(shí)有兩種無(wú)色氣體生成，B中有白色沉淀，判斷兩種氣體可能為二氧化硫和三氧化硫，根據(jù)化合價(jià)的改變，則還有Fe2O3；

實(shí)驗(yàn)二：A裝置為FeSO4在高溫下分解生成Fe2O3、SO3和SO2的裝置，三氧化硫易和水反應(yīng)生成硫酸，三氧化硫熔點(diǎn)高，故先用冰水混合物使三氧化硫液化，檢驗(yàn)二氧化硫用品紅溶液，二氧化硫有毒，會(huì)污染空氣，需要尾氣處理；裝置Ⅲ中圓底燒瓶?jī)?nèi)是三氧化硫，加入氯化鋇全部反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，根據(jù)沉淀質(zhì)量計(jì)算生成三氧化硫的物質(zhì)的量，結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算分解的硫酸亞鐵質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)一：在加熱條件下，二氧化硫很容易被空氣中的氧氣氧化，所以在加熱之前，通入的目的是排除裝置中的空氣；

中有白色沉淀，該沉淀為硫酸鋇，有兩種無(wú)色氣體生成，則應(yīng)為二氧化硫和三氧化硫，硫元素化合價(jià)降低，則鐵元素化合價(jià)升高為三氧化二鐵，紅棕色，化學(xué)方程式為：；

（3）.根據(jù)方程式硬質(zhì)玻璃管中的固體為三氧化二鐵，所以離子方程式為：；將反應(yīng)后所得溶液滴入D試管中，溶液中鐵離子被還原成淺綠色的亞鐵離子，二氧化硫被氧化成硫酸根離子，該反應(yīng)的離子方程式為；

實(shí)驗(yàn)二：

(4)①裝置I為在高溫下分解生成、和的裝置，三氧化硫易和水反應(yīng)生成硫酸，三氧化硫熔點(diǎn)高，故先用冰水混合物使三氧化硫液化，即c和a相連，檢驗(yàn)二氧化硫用品紅溶液，故Ⅳ中裝有品紅溶液，即b和f相連，二氧化硫有毒，會(huì)污染空氣，故用氫氧化鈉溶液吸收，即g和d相連；順序?yàn)?/span>；

氣體具有漂白性，可使品紅溶液褪色，故裝置Ⅳ中裝有品紅溶液，檢驗(yàn)二氧化硫的生成；

裝置Ш中得到的是三氧化硫，經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程最終得到沉淀為硫酸鋇,沉淀的質(zhì)量為Wg

依據(jù)硫元素守恒結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系可知，

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已分解的硫酸亞鐵質(zhì)量為。