Question

绿矾(FeSO₄·7H₂O)是自然界存在的一种矿石，翠绿如宝石，很早就引起人们的重视。

材料一  《唐本草》和《天工开物》等古籍都记载中国很早就能焙烧绿矾制备铁红(主要成分是Fe₂O₃)。铁红颜色鲜艳，稳定无毒，是中国传统红色颜料的重要着色剂。

材料二  公元8世纪，阿拉伯炼金家查比尔曾提出，把绿矾焙烧可以蒸馏出“矾精”，它具有比较大的溶解力。绿矾焙烧是一种生产硫酸的古老方法。

（1）某研究性学习小组用如图所示试验装置对绿矾的焙烧反应进行探究。

①实验过程中，装置A玻管中可观察到的实验现象是__。

②装置C的作用是__。

③该小组学生设计如下实验方案验证“矾精”是硫酸溶液：取U形管中的溶液少许于试管中，滴入__(填试剂名称)，溶液呈红色，说明“矾精”中含有H^＋；检验“矾精”中含有SO₄^2-的方法是__。

（2）某工厂计划用绿矾焙烧工艺生产高纯度铁红(Fe₂O₃)160kg，计算理论上所需绿矾的质量，写出计算过程。___。

Answer

绿色晶体变红棕色粉末 吸收尾气SO2，防止污染环境 紫色石蕊试液 取冷却液少许于试管中，滴加稀盐酸，没有现象，再加入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成，说明含有SO42- 278kg

【解析】

（1）①依据反应物和生成物判断现象；

②二氧化硫污染空气，不能任意排放，分析氢氧化钠溶液的作用；

③依据常见阳离子和阴离子检验方法分析；

（2）依据原子守恒进行计算。

（1）①焙烧绿矾制备铁红(主要成分是Fe2O3)，实验过程中，装置A玻管中可观察到的实验现象是绿色晶体变红棕色粉末，

故答案为：绿色晶体变红棕色粉末；

②在空气中加热绿矾，会生成二氧化硫，二氧化硫会污染空气，不能任意排放，所以作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，

故答案为：吸收尾气SO2，防止污染环境；

③检验氢离子用紫色石蕊试液，溶液变红色，检验“矾精”中含有SO42-的方法是取冷却液少许于试管中，滴加稀盐酸，没有现象，再加入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成，说明含有SO42-，

故答案为：紫色石蕊试液；取冷却液少许于试管中，滴加稀盐酸，没有现象，再加入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成，说明含有SO42-；

（2）利用铁原子守恒得：m（绿矾）=×2×M(绿矾)=×2×278g/mol=278kg，故答案为：278kg。