Question

【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）如何用实验证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁_______________

（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．打开K1和K2，缓缓通入N2

c．关闭K1和K2 d．熄灭酒精灯 e．称量A f．冷却到室温

（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中的溶液为BaCl2，其作用是______________

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。

③有同学认为该实验装置存在一定缺陷，请你谈谈完善该试验装置的措施_____________。

Answer 1

【答案】取少量样品溶于水滴加KSCN溶液，若溶液颜色无明显变化，再向溶液中通入空气，溶液变红，证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁 （球形）干燥管 badfce 检验产物中的SO3 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ 需要尾气吸收装置

【解析】

（1）根据实验信息可知，可取少量样品溶于水滴加KSCN溶液，若溶液颜色无明显变化，说明样品中无Fe3+，再向溶液中通入空气，溶液变红，说明产生了Fe3+，证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁，故答案为：取少量样品溶于水滴加KSCN溶液，若溶液颜色无明显变化，再向溶液中通入空气，溶液变红，证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁；

（2）①根据仪器构造可知B为（球形）干燥管。②装置中含有空气，空气能氧化硫酸亚铁，所以加热前要排除装置中的空气，在反应中利用氮气将装置中产生的水完全排净，因此应先熄灭酒精灯，再冷却，然后关闭K1和K2，最后称量，即正确顺序为badfce，故答案为：（球形）干燥管；badfce；

（3）①最终得到红色粉末，说明有氧化铁生成，即分解过程发生了氧化还原反应，根据化合价变化可知一定有SO2生成，这说明硫酸亚铁分解生成氧化铁、SO2和三氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸，硫酸和钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡，由于硝酸钡在酸性溶液中有氧化性，能氧化SO2，所以选用氯化钡检验产物中的SO3。②得到红色粉末为氧化铁，即分解过程发生了氧化还原反应，根据化合价变化可知一定有SO2生成，这说明硫酸亚铁分解生成氧化铁、SO2和三氧化硫。化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。③产物中有SO2和三氧化硫气体，故需要尾气吸收装置。故答案为：检验产物中的SO3；2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑；需要尾气吸收装置。