Question

绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：

（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，产生的现象是___。

（2）为测定绿矾中结晶水含量，将带有两端开关K₁和K₂的石英玻璃管（设为装置A）称重，记为m₁g，将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m₂g。按如图连接好装置进行实验。

仪器B的名称是___。

②实验操作步骤：a．打开K₁和K₂，缓缓通入N₂→b．点燃酒精灯，加热→c．熄灭酒精灯→d．   →e．关闭K₁和K₂→f．称量A。d的操作为___。

③重复②的操作步骤，直至A恒重，记为m₃g。根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=___（列式表示）。若实验时将a、b的操作次序颠倒，则使x___（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A接入如图所示的装置中，打开K₁和K₂，缓缓通入N₂，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

已知：装置C用于检验和吸收分解得到的气体产物之一——SO₃。

①C、D中的溶液依次为___、___（填标号）。

a．品红     b．NaOH     c．BaCl₂    d．Ba(NO₃)₂    e．浓H₂SO₄

C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为___、___。

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：___。

③在方框中画出尾气吸收装置并注明所用试剂___。

Answer

溶液由浅绿色逐渐变为血红色 球形干燥管 待固体冷却至室温，停止通N2 偏小 c a 有白色沉淀产生 品红溶液褪色 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑

【解析】

（1）硫酸亚铁溶液中，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，再向试管中通入空气，Fe2+被氧气氧化成Fe3+，与SCN-结合成血红色Fe(SCN)3；

答案为：溶液由浅绿色逐渐变为血红色；

（2）①仪器B的名称球形干燥管；

答案为：球形干燥管；

②实验时，为避免亚铁被氧化，应先通入氮气，冷却时注意关闭开关，冷却至室温再称量固体质量的变化，所缺的实验操作步骤d的操作为待固体冷却至室温，停止通N2；

答案为：待固体冷却至室温，停止通N2；

③重复②的操作步骤，直至A恒重，记为m3g，应为FeSO4和装置的质量，则m(FeSO4)=(m3−m1)，m(H2O)=(m2−m3)，则n(H2O)=，n(FeSO4)= ，结晶水的数目x=；

答案为：；

实验时，为避免亚铁被氧化，应先通入氮气，若实验时按a、d次序操作，会导致硫酸亚铁被氧化，则固体质量偏大，测定结果偏小；

答案为：偏小；

（3）①按信息：分解得到的气体产物之一——SO3，实验后反应管中残留固体为红色粉末，说明生成Fe2O3，则反应中Fe元素化合价升高，S元素化合价应降低，则一定生成SO2，可知硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，C为氯化钡，用于检验SO3，可观察到产生白色沉淀，D为品红，可用于检验SO2，品红褪色，据此选择C、D中的溶液；

答案为：c；a；

C中氯化钡吸收了SO3产生白色沉淀、SO2不与氯化钡反应,逸出后与品红反应使之褪色；

答案为：有白色沉淀产生； 品红溶液褪色；

②据以上分析可写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式为：。

③尾气SO2有毒，需要用氢氧化钠溶液来吸收，同时要防倒吸，因此在方框中画出尾气吸收装置并注明所用试剂为：。