题目内容
某小组取一定质量的FeSO4固体，利用下图装置进行实验。
实验 | 实验过程 | 实现现象 |
① | 通入一段时间N2，加热 | A中固体变为红棕色，B中有白色沉淀，D试管中有无色液体 |
② | 用带有火星的木条靠近装置D的导管口 | 木条复燃 |
③ | 充分反应，停止加热，冷却后，取A中固体，加盐酸 | 固体溶解，溶液呈黄色 |
④ | 将③所得溶液滴入D试管中 | 溶液变为浅绿色 |
已知：SO2熔点－72℃，沸点－10℃；SO3熔点16.8℃，沸点44.8 ℃。
(1)实验③反应的离子方程式是_____________________________________________。
(2)分解过程除产生使木条复燃的气体外，仅由A中固体颜色变化推测，还一定有________气体，依据是____________________________________________________
(3)实验④反应的离子方程式是_____________________________________________。
(4)某同学依据B中的现象，认为FeSO4分解一定有SO3生成。你认为是否正确，并说明原因：____________________________________________(用必要的文字和化学方程式解释)。
(1)Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O
(2)SO2 有Fe2O3生成，在FeSO4中只有＋6价S有氧化性(能被还原)，因此一定有SO2生成
(3)2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42—＋4H＋
(4)不正确，因为分解反应有O2和SO2生成，水溶液中发生反应：2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4，故无论分解反应是否有SO3生成，都会有此现象
【解析】加热FeSO4固体，根据实验现象及氧化还原反应知识，FeSO4分解生成Fe2O3和O2外，还有SO2生成。因为FeSO4分解生成的O2和SO2在水溶液中发生反应生成H2SO4，故无论FeSO4分解时是否有SO3产生，B中都有白色沉淀；若有SO3产生，C中的浓硫酸可吸收SO3。O2和SO2进入D中，在冰盐水混合物作用下，SO2变为无色液体，将FeCl3溶液滴入D试管中，发生反应：2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42—＋4H＋。
SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，它们的化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。
某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。
(1)选择制取SO2的合适试剂________(填编号)。
①浓HCl ②浓H2SO4 ③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
(2)上述装置还可优化，优化的方法是________________________________________，装置C中NaOH溶液的作用是___________________________________________________________
(3)甲同学推测Mg与SO2的反应和Mg与CO2的反应相似，则该反应方程式为_________________________________________；
乙同学的推测是：2Mg＋3SO2
2MgSO3＋S；丙同学的推测是：3Mg＋SO22MgO＋MgS，要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确，丁同学作如下实验探究：
已知：MgSO3和MgS都微溶于水，能与盐酸发生复分解反应放出气体；H2S气体通入CuSO4溶液中出现黑色沉淀。
限选试剂：2 mol·L－1盐酸、2 mol·L－1硝酸、蒸馏水、2 mol·L－1 NaOH溶液、品红溶液、澄清石灰水、2 mol·L－1 CuSO4溶液；仪器和用品自选。
序号 | 实验步骤 | 预期现象和结论 |
① | 取少量反应后所得固体于试管中 |
|
② | 向试管中的固体慢慢滴加____________，试管口塞上带导管的单孔塞，并将导管通入盛有________的试管中 | 若试管中的________，则丙同学推测正确，若试管中的固体未完全溶解，且________，则乙同学推测正确 |
根据上述实验探究，能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是
_____________________________________________________________。
(4)上述实验需要100 mL 2 mol·L－1的盐酸，配制时选用________(选填10 mL、25 mL、50 mL或100 mL)量筒量取36.5%密度为1.19 g·mL－1的浓盐酸的体积为________mL。
工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO42—等杂质，提纯工艺流程如下：
Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：
Ⅱ.有关物质的溶度积如下：
物质 | CaCO3 | MgCO3 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp | 4.96×10－9 | 6.82×10－6 | 4.68×10－6 | 5.61×10－12 | 2.64×10－39 |
回答下列问题：
(1)加入NaOH溶液后过滤得到的滤渣中主要含有________(填写化学式)。25℃时，向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8 时，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝________。
(2)操作X为________，其温度应控制在_____________________________________
(3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行________，并说明理由______________________________
________________________________________________________________________。
