Question

某学习小组拟通过实验探究绿矾（FeSO₄·7H₂O）热分解的产物。
【实验前准备】
（1）理论分析  小组成员从理论上分析，认为下列分解产物不可能的是           。
a．Fe₂O₃、SO₃、H₂O                         b．Fe₂O₃、SO₂、SO₃、H₂O
c．FeO、Fe₂O₃、SO₂、SO₃、H₂O
（2）查阅资料 常压下SO₃熔点16．8℃，沸点44．6℃
【实验探究】
针对以上可能的组合猜想，该学习小组设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：

（3）实验过程
①仪器连接后，检查装置A与B气密性的操作为                                              。
②取一定量绿矾固体置于A中，通入N₂以驱尽装置内的空气，关闭k，用酒精灯加热
双通管。
③观察到A 中固体逐渐变红棕色，B中试管收集到无色液体，C中溶液褪色。
④待A中反应完全并冷却至室温后，取少量反应后固体于试管中，加入硫酸溶解，取
少量滴入几滴KSCN溶液，溶液变红色。
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl₂溶液，溶液变浑浊。
( 4）实验结果分析
结论1：B中收集到的液体是                  。
结论2：C中溶液褪色，可推知产物中有                   。
结论3：综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe₂O₃。
【实验反思】
（5）请指出该小组设计的实验装置的明显不足：                                              。
（6）分解后的固体中可能含有少量FeO，取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中，
选用一种试剂鉴别，该试剂最合适的是          。
a．氯水和KSCN溶液     b．酸性KMnO₄溶液      c． H₂O₂     d． NaOH溶液

Answer 1

（1） a （2分）
（3）①关闭K，向C中加水至浸没导管口，微热双通管，观察到C中导管口有气泡连续放出，表明AB装置气密性良好。
（4）H₂SO₄溶液 （2分）  SO₂ （1分）
（5）在C装置后增加一套尾气处理装置 （2分）
（6）b （2分）

解析试题分析：（1）加热FeSO₄·7H₂O发生氧化还原反应，氧化剂中有元素化合价降低，还原剂中有元素化合价升高，b、c项都有元素化合价的升高和降低，a中只有Fe元素化合价的升高，没有化合价的降低，故a项不可能。
（3）①利用加热时，气体体积膨胀检验装置的气密性，所以检查装置A与B气密性的操作为:关闭K，向C中加水至浸没导管口，微热双通管，观察到C中导管口有气泡连续放出，表明AB装置气密性良好。
（4）往B装置的试管中滴入几滴BaCl₂溶液，溶液变浑浊，说明B中收集到的液体是H₂SO₄溶液；C中溶液时品红溶液褪色，说明加热FeSO₄·7H₂O有SO₂产生。
（5）加热FeSO₄·7H₂O产生有毒的SO₂，该装置没有尾气处理装置，所以应在C装置后增加一套尾气处理装置。
（6）分解后的固体中可能含有少量FeO，取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中，Fe²⁺能使酸性KMnO₄溶液褪色，所以最合适的为b项。
考点：本题考查氧化还原反应原理及应用、实验基本操作、物质和离子的检验、实验方案的设计及评价。