题目内容
【题目】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，溶液逐渐变红。由此可知：_____、____。
（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是____________________。
②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。
a．点燃酒精灯，加热 b．熄灭酒精灯 c．关闭K1和K2 d．打开K1和K2，缓缓通入N2 e．称量A f．冷却至室温
③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。若实验时按a、d次序操作，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接入下图所示的装置中，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。
①C、D中的溶液依次为______（填标号）。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为______。
a．品红 b．NaOH c．BaCl2 d．Ba(NO3)2 e．浓H2SO4
②检验残留固体是否还存在硫酸亚铁的方法为_____，并写出对应离子方程式____
③写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
【答案】样品中没有Fe3+ Fe2+易被空气氧化为Fe3+ 干燥管 dabfce 
偏小 c、a 产生白色沉淀、溶液褪色 取少量残留固体加入水中，再加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色，证明样品中含有硫酸亚铁 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 2FeSO4 
Fe2O3+SO2↑+SO3↑
【解析】
(1)亚铁离子不稳定，易被空气中氧气氧化生成铁离子；
(2)①根据仪器的图形可判断仪器名称；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；③直至A恒重，记为m3 g，应为FeSO4和装置的质量，则m(FeSO4)=(m3-m1)g，m(H2O)=(m2-m3)g，以此计算n(H2O)、n(FeSO4)，结晶水的数目；若实验时按a、d次序操作，会导致硫酸亚铁被氧化；
(3)硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，C为氯化钡，用于检验SO3，D为品红，可用于检验SO2，结合亚铁离子的性质分析解答。
(1)滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，可知样品中没有Fe3+，但亚铁离子不稳定，易被空气中氧气氧化生成铁离子，最终溶液变红色，故答案为：样品中没有Fe3+；Fe2+易被空气氧化为Fe3+；
(2)①根据仪器的图形可知，B为干燥管，故答案为：干燥管；
②实验时，为避免亚铁被氧化，应先通入氮气排尽装置中空气，同时排出生成的水，冷却后注意关闭开关，冷却至室温再称量固体质量的变化，则正确的顺序为dabfce，故答案为：dabfce；
③直至A恒重，记为m3 g，应为FeSO4和装置的质量，则m(FeSO4)=(m3-m1)g，m(H2O)=(m2-m3)g，则n(H2O)=
mol、n(FeSO4)=
mol，结晶水的数目等于
=，若实验时按a、d次序操作，会导致硫酸亚铁被氧化，则导致固体质量偏大，测定结果偏小，故答案为：；偏小；
(3)①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，故答案为：c、a；产生白色沉淀、溶液褪色；
②残留固体为红色粉末，主要是氧化铁，要检验残留固体是否还存在硫酸亚铁，需要检验其中是否含有亚铁离子，具体方法为：取少量残留固体加入水中，再加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色，证明样品中含有硫酸亚铁，反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，故答案为：取少量残留固体加入水中，再加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色，证明样品中含有硫酸亚铁；5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；
③硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，方程式为2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑，故答案为：2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
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【题目】某研究小组为探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应的实质。设计了如下图所示装置进行实验.
已知：1.0 mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH＝1。
请回答：
（1）装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为__________________。
（2）实验前鼓入N2的目的是________________________________。
（3）装置B中产生了白色沉淀，其成分是________，说明SO2具有________性。
（4）分析B中产生白色沉淀的原因。
观点1：SO2与Fe3＋反应；
观点2：在酸性条件下SO2与NO3-反应；
①若观点1正确，除产生沉淀外，还应观察到的现象是_________________。
②按观点2，装置B中反应的离子方程式是______________________________，
③有人认为，如将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验，也可验证观点2是否正确。此时应选择的最佳试剂是(填序号)_____。
A．1 mol/L稀硝酸 |
B．1.5 mol/L Fe(NO3)2溶液 |
C．6.0 mol/L NaNO3溶液和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液 |
D．3.0 mol/L NaNO3溶液和0.1mol/L硫酸等体积混合的溶液 |