题目内容

7．FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2．某化学研究小组为探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物，进行了一系列实验．已知SO3的熔点是16.8℃，沸点是44.8℃．

请回答下列问题：
（1）装置Ⅱ的试管中不装任何试剂，其作用是防止溶液倒吸入装置Ⅰ中，试管浸泡在50℃的水中，其目的是防止SO3液化或凝固．
（2）装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验中气体产物的成分．请完成实验设计，填写检验试剂、预期现象与结论．限选试剂：3mol•L-1 H2SO4溶液、6mol•L-1 NaOH溶液、0.5mol•L-1 BaCl2溶液、0.5mol•L-1 Ba（NO3）2溶液、0.01mol•L-1酸性KMnO4溶液、0.01mol•L-1溴水．
检验试剂预期现象和结论
装置Ⅲ的试管中装有0.5mol•L-1BaCl2溶液产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有SO3
装置Ⅳ的试管中装有0.01mol•L-1酸性KMnO4溶液（或0.0l mol．L-1 溴水）
（3）已知在过量的FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，溶液立即变黄．
①上述反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O．
②为检验上述反应中的还原产物，请选择所需实验步骤，并按先后次序排列：ABC（填序号）．
A．取一支试管，加入上述反应后的溶液少许
B．加入过量Ba（NO3）2溶液，出现白色沉淀
C．过滤；取滤液加入硝酸酸化的AgNO3溶液，出现白色沉淀．

分析 FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2，装置II的试管中不装任何试剂，起到安全瓶的作用，试管浸泡在50℃的水中，防止三氧化硫液化或固化，III中试管盛放BaCl2溶液用于检验三氧化硫，IV中试管用于检验二氧化硫，可以用高锰酸钾或溴水，装置V为尾气处理装置；
（1）根据安全瓶的作用是可以防止倒吸；当温度高于44.8°C时SO3为气体状态；
（2）根据FeSO4分解的气体产物可能为SO3，也可能是SO3和SO2的混合物，SO3遇到钡离子生成白色沉淀，SO2能使高锰酸钾或溴水褪色；
（3）①酸性条件下，NaClO能把亚铁离子氧化为铁离子；
②还原产物为Cl-，用硝酸和硝酸银检验，溶液中含有硫酸根离子，应该先加过量Ba（NO3）2溶液除去．

解答 解：FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2，装置II的试管中不装任何试剂，起到安全瓶的作用，试管浸泡在50℃的水中，防止三氧化硫液化或固化，III中试管盛放BaCl2溶液用于检验三氧化硫，IV中试管用于检验二氧化硫，可以用高锰酸钾或溴水，装置V为尾气处理装置；
（1）Ⅰ中产生的气体极易和溶液反应时，会产生倒吸，所以装置II的试管能防止溶液倒吸入装置Ⅰ中（或安全瓶）；SO3的沸点是44.8°C，当温度高于44.8°C时SO3为气体状态，把试管浸泡在50℃的热水浴中能防止SO3液化或凝固，
故答案为：防止溶液倒吸入装置Ⅰ中（或安全瓶）；防止SO3液化或凝固；
②FeSO4分解的气体产物可能为SO3，也可能为SO3和SO2的混合物，SO3遇到钡离子生成白色沉淀，SO2能使高锰酸钾或溴水褪色；
故答案为：

0.5 mol．L -1 BaCl2
0.01 mol．L-1 酸性 KMnO4 溶液（或0.0l mol．L-1 溴水）若溶液紫色（或橙色）褪去，证明气体产物中含有SO2，若溶液紫色（或橙色）无明显变化，证明气体产物中不含SO2
（3）①酸性条件下，NaClO能把亚铁离子氧化为铁离子，NaClO被还原为Cl-，其反应的离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O；
故答案为：2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O；
②由反应可知，还原产物为Cl-，溶液中还含有用硫酸根离子，应该先加过量Ba（NO3）2溶液除去，过滤，然后加硝酸和硝酸银检验Cl-，则操作顺序为ABC；
故答案为：ABC．

点评 本题主要考查了探究物质组成的实验方案设计，侧重于二氧化硫和二氧化硫的性质及检验方法的考查，掌握两者性质的差异是解题的关键，题目综合性较强，难度中等．

练习册系列答案
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