题目内容

2．已知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．某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物．已知SO3的熔点是16.8℃，沸点是44.8℃．

（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（或安全瓶），试管浸泡在50℃的水浴中，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气体产物成分．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、6mol•L-1 NaOH、0.5mol•L-1 BaCl2、0.5mol•L-1 Ba（NO3）2、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的试管中加入0.5mol．L-1BaCl2．产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有SO3．
装置Ⅳ的试管中加入0.01mol．L-1酸性KMnO4溶液（或0.0lmol．L-1溴水）．
（3）也有同学认为可以通过检验试管中残留固体证明分解产物．方案如下：
取适量残留固体于试管中，加入足量稀硫酸，将所得溶液分为两份．向第一份溶液中滴加硫氰化钾溶液，若变红，证明分解产物中有氧化铁；向第二份溶液滴加酸性高锰钾溶液，若褪色证明分解产物中有氧化亚铁．
①写出第一份溶液中反应的离子方程式Fe3++3SCN-?Fe（SCN）3；
②有同学认为高锰酸钾溶液褪色不能说明分解产物有氧化亚铁，理由是如果FeSO4未完全分解，溶液里也存在Fe2+．

分析 探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物，由装置及物质的性质可知，I中发生分解反应，II可防止倒吸，装置Ⅲ和装置Ⅳ检验产物，V为尾气处理，
（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向第一份溶液中滴加硫氰化钾溶液，若变红，则铁离子转化为络离子；
②硫酸亚铁可能剩余，亚铁离子能使高锰酸钾褪色．

解答 解：（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；
（2）FeSO4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向第一份溶液中滴加硫氰化钾溶液，若变红，则铁离子转化为络离子，离子反应为Fe3++3SCN-?Fe（SCN）3，故答案为：Fe3++3SCN-?Fe（SCN）3；
 ②认为高锰酸钾溶液褪色不能说明分解产物有氧化亚铁，理由是如果FeSO4未完全分解，溶液里也存在Fe2+，故答案为：如果FeSO4未完全分解，溶液里也存在Fe2+．

点评 本题考查物质组成及探究实验，为高频考点，把握实验装置的作用、物质的性质和发生的反应是解答本题的关键，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度不大．

练习册系列答案
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