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：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__________________________。

（4）有人認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)裝置存在一定的缺陷，再增加一個(gè)裝置即可彌補(bǔ)該缺陷，請(qǐng)指出添加的儀器位置及藥品________________________________________________________________。

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+ 在最后加一個(gè)盛堿石灰的干燥管或NaOH溶液；

【解析】

(1)通入氮?dú)獾哪康氖桥懦�裝置中的空氣；

(2)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，則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；

(3)Fe2O3與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水；將反應(yīng)后所得溶液（氯化鐵）滴入D試管中，溶液鐵離子被還原為變?yōu)闇\綠色的亞鐵離子，二氧化硫被氧化為硫酸根離子，據(jù)此寫出離子方程式；

(4)考慮D裝置連接空氣，該反應(yīng)需要排除空氣中二氧化碳和水與D中二氧化硫反應(yīng)。

(1)通入氮?dú)獾哪康氖桥懦�裝置中的空氣；

答案是：排除裝置中的空氣；

(2)B中有白色沉淀，可能為硫酸鋇或者亞硫酸鋇，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；該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ ；

答案是:紅棕色；2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ ；

(3) Fe2O3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為: Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ；將反應(yīng)后所得溶液滴入D試管中，溶液鐵離子被還原為變?yōu)闇\綠色的亞鐵離子，二氧化硫被氧化為硫酸根離子，該反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+；

答案是: 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+ ；

(4)最后的D裝置連接了空氣，需排除空氣的影響，在D的后面加一個(gè)吸收二氧化碳和水的裝置，以防與D中的二氧化硫反應(yīng)，裝置內(nèi)試劑可以是堿石灰或NaOH溶液；

答案是：在最后加一個(gè)盛堿石灰的干燥管或NaOH溶液。