Question

某研究小组探究在加热条件下FeSO₄分解的气体产物及相关性质。已知：SO₂的沸点为-10℃、SO₃的沸点为44.8℃。

Ⅰ．用如图所示装置设计实验，验证分解FeSO₄生成的气态产物。

（1）实验前必须进行的操作是_____________________________________。

（2）按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：a→_________________。

（3）若观察到装置丙中有无色液体产生，装置丁中溶液变成无色，则 FeSO₄分解的化学方程式为__________________________________________。

Ⅱ．为探究SO₂使品红溶液褪色的原理，进行如下实验：

实验1：将稀盐酸和NaOH溶液分别滴入品红水溶液中。观察到前者溶液颜色变浅，但未能完全褪色，后者溶液颜色几乎不变。

实验2：在滴有稀盐酸和NaOH溶液的两份品红水溶液中分别通入SO₂。观察到前者溶液逐渐褪色，后者溶液很快褪色。

实验3：在两份品红水溶液中分别加入一小粒Na₂SO₃固体和NaHSO₃固体，前者溶液很快褪色，后者溶液褪色很慢。

（1）由实验1可推测品红水溶液呈________性。

（2）由实验2、3可推知，使品红水溶液褪色的主要微粒是_________（填化学式）。

（3）若将SO₂通入品红的无水乙醇溶液，试预测可能出现的现象_____________________。

（4）加热溶有Na₂SO₃的品红水溶液，发现不能恢复红色，试解释原因

     _________________________________________________________________________。

Answer

检查装置气密性 d→e→f→g→b→c 2FeSO4Fe2O3+ SO2↑+ SO3↑ 碱 SO32－ 品红的无水乙醇溶液不褪色 Na2SO3溶液中的c(SO32-)大，加热后水解程度增大，但仍无法除尽

【解析】Ⅰ．（1）验证分解FeSO4生成的气态产物，气体制备或检验气体的产生实验，在实验前必须进行检查装置气密性的操作；（2）先将高温分解气体通过丙装置的冷却收集得三氧化硫，再通过丁的品红水溶液检验二氧化硫的存在，最后用乙装置吸收尾气，按气流方向连接顺序为：a→d→e→f→g→b→c；（3）若观察到装置丙中有无色液体产生，则产物有三氧化硫；装置丁中溶液变成无色，则产物中有二氧化硫，则 FeSO4分解的化学方程式为：2FeSO4Fe2O3+ SO2↑+ SO3↑；

Ⅱ．（1）加入稀盐酸时品红颜色变浅，而加入氢氧化钠溶液时溶液颜色几乎不变，说明酸对品红溶液影响大，则由实验1可推测品红水溶液呈碱性；

（2）实验2：SO2通入盐酸中不反应，以亚硫酸的形式存在溶液中，溶液中电离出的亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子浓度都很小，品红水溶液逐渐褪色；SO2通入氢氧化钠溶液中反应生成亚硫酸钠，溶液中亚硫酸根离子（或亚硫酸氢根离子）浓度较大，品红水溶液很快褪色；可能是由亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子引起；实验3：在两份品红水溶液中分别加入一小粒Na2SO3固体和NaHSO3固体，前者溶液很快褪色，后者溶液褪色很慢。进一步说明是由亚硫酸根离子引起的褪色而不是亚硫酸氢根离子；即SO32－；（3）根据上述实验可知，使品红水溶液褪色的是亚硫酸根离子，若将SO2通入品红的无水乙醇溶液中，溶液中不存在亚硫酸根离子，则品红的无水乙醇溶液不褪色；（4）加热溶有Na2SO3的品红水溶液，Na2SO3溶液中的c(SO32-)大，加热后水解程度增大，但仍无法除尽，不能使品红水溶液恢复红色。