Question

【题目】工业上常通过高温分解FeSO4的方法制备Fe2O3 ， 为检验FeSO4高温分解的产物，并进行有关探究实验，回答下列问题：
实验一：高温分解FeSO4 ， 利用如图1所示的实验装置进行实验．

已知：①SO2熔点为﹣72℃，沸点为﹣10℃②SO3熔点为﹣16.8℃，沸点为44.8℃
（1）连接装置，检验气密性良好，放入药品，通入一段时间N2然后加热，通入N2的目的是
（2）隔绝空气加热至650℃，看到B中有白色沉淀，D试管中有无色液体，硬质玻璃管中的固体变为 ， 同时有两种无色气体生成，写出该反应的化学方程式
（3）反应完毕后，停止加热冷却后，取硬质玻璃管中固体，加盐酸，反应的离子方程式是 ， 将反应后所得溶液滴入D试管中，溶液变为浅绿色，该反应的离子方程式是
（4）有人认为该实验装置存在一定的缺陷，再增加一个装置即可弥补该缺陷，请指出添加的仪器位置及药品 ．
实验二 探究高温分解 FeSO4生成的气体
（5）用如图2所示装置设计实验，验证高温分解FeSO4生成的气态物质
①按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：c﹣
②试剂X的名称是
③充分反应后，利用装置 III中圆底烧瓶内混合物测定已分解的FeSO4 的质量，向圆底烧瓶中逐渐滴入氯化钡溶液，直到沉淀完全；然后过滤混合物，在过滤器上将沉淀洗净后，烘干并冷却至室温，称重．若最终得到沉淀的质量为Wg，则已分解的FeSO4的质量g．

Answer 1

【答案】
（1）排除装置中的空气
（2）红棕色；2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑
（3）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+
（4）在最后加一个盛碱石灰的干燥管或NaOH溶液
（5）a﹣b﹣f﹣g﹣d；品红溶液；
【解析】解：（1）通入N2的目的是排除装置中的空气，所以答案是：排除装置中的空气；（2）B中有白色沉淀，可能为硫酸钡或者亚硫酸钡，有两种无色气体生成，则应为为二氧化硫和三氧化硫，硫元素化合价降低，则铁元素化合价升高为三氧化二铁，红棕色；所以答案是：红棕色；2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑；（3）Fe2O3与盐酸反应的离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；将反应后所得溶液滴入D试管中，溶液铁离子被还原为变为浅绿色的亚铁离子，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，该反应的离子方程式是2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+；
所以答案是：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+；（4）最后的D装置连接了空气，需排除空气，再D后加一个吸收二氧化碳和水的装置，以防与D中的二氧化硫反应；
所以答案是：在最后加一个盛碱石灰的干燥管或NaOH溶液；（5）①A装置为FeSO4在高温下分解生成Fe2O3、SO3和SO2的装置，三氧化硫易和水反应生成硫酸，三氧化硫熔点高，故先用冰水混合物使三氧化硫液化，即c和a相连，检验二氧化硫用品红溶液，故D中装有品红溶液，即b和f相连，二氧化硫有毒，会污染空气，故用氢氧化钠溶液吸收，即g和d相连；
所以答案是：a﹣b﹣f﹣g﹣d；②SO2气体具有漂白性，可使品红溶液褪色，故D装置中装有品红溶液，检验二氧化硫的生成；
所以答案是：品红溶液；③第一步：向圆底烧瓶中逐滴加入氯化钡溶液，直至沉淀完全；第二步：过滤混合物，在过滤器上将沉淀洗净后，烘干并冷却至室温，称重．第三步：继续烘干、冷却并称量直至连续两次称量的质量差不超过0.1g为止．若最终得到沉淀的质量为W g，沉淀为硫酸钡，依据硫元素守恒结合化学方程式定量关系可知，

2FeSO4～	SO3～	BaSO4
2		1
n（FeSO4）

已分解的硫酸亚铁质量为 ×2×152g/mol= g；
所以答案是： ．