Question

【題目】綠礬(FeSO4·7H2O)是自然界存在的一種礦石，翠綠如寶石，很早就引起人們的重視。

材料一 《唐本草》和《天工開物》等古籍都記載中國很早就能焙燒綠礬制備鐵紅(主要成分是Fe2O3)。鐵紅顏色鮮艷，穩定無毒，是中國傳統紅色顏料的重要著色劑。

材料二 公元8世紀，阿拉伯煉金家查比爾曾提出，把綠礬焙燒可以蒸餾出“礬精”，它具有比較大的溶解力。綠礬焙燒是一種生產硫酸的古老方法。

（1）某研究性學習小組用如圖所示試驗裝置對綠礬的焙燒反應進行探究。

①實驗過程中，裝置A玻管中可觀察到的實驗現象是__。

②裝置C的作用是__。

③該小組學生設計如下實驗方案驗證“礬精”是硫酸溶液：取U形管中的溶液少許于試管中，滴入__(填試劑名稱)，溶液呈紅色，說明“礬精”中含有H＋；檢驗“礬精”中含有SO42-的方法是__。

（2）某工廠計劃用綠礬焙燒工藝生產高純度鐵紅(Fe2O3)160kg，計算理論上所需綠礬的質量，寫出計算過程。___。

Answer 1

【答案】綠色晶體變紅棕色粉末 吸收尾氣SO2，防止污染環境 紫色石蕊試液 取冷卻液少許于試管中，滴加稀鹽酸，沒有現象，再加入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成，說明含有SO42- 278kg

【解析】

（1）①依據反應物和生成物判斷現象；

②二氧化硫污染空氣，不能任意排放，分析氫氧化鈉溶液的作用；

③依據常見陽離子和陰離子檢驗方法分析；

（2）依據原子守恒進行計算。

（1）①焙燒綠礬制備鐵紅(主要成分是Fe2O3)，實驗過程中，裝置A玻管中可觀察到的實驗現象是綠色晶體變紅棕色粉末，

故答案為：綠色晶體變紅棕色粉末；

②在空氣中加熱綠礬，會生成二氧化硫，二氧化硫會污染空氣，不能任意排放，所以作用是吸收二氧化硫，防止污染空氣，

故答案為：吸收尾氣SO2，防止污染環境；

③檢驗氫離子用紫色石蕊試液，溶液變紅色，檢驗“礬精”中含有SO42-的方法是取冷卻液少許于試管中，滴加稀鹽酸，沒有現象，再加入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成，說明含有SO42-，

故答案為：紫色石蕊試液；取冷卻液少許于試管中，滴加稀鹽酸，沒有現象，再加入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成，說明含有SO42-；

（2）利用鐵原子守恒得：m（綠礬）=×2×M(綠礬)=×2×278g/mol=278kg，故答案為：278kg。