Question

【題目】已知FeSO4在不同條件下分解得到的產物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2。某研究小組探究在酒精噴燈加熱條件下FeSO4分解的氣體產物。已知SO3的熔點是16.8 ℃，沸點是44.8 ℃。

（1）裝置Ⅱ的試管中不裝任何試劑，其作用是______________________________，試管浸泡在50 ℃的水浴中，目的是___________________。

（2）裝置Ⅲ和裝置Ⅳ的作用是探究本實驗氣體產物成分。請完成實驗設計，填寫檢驗試劑、預期現象與結論。

限選試劑：A.3 mol·L－1H2SO4、B.6 mol·L－1NaOH、C.0.5 mol·L－1BaCl2、D.0.5 mol·L－1Ba(NO3)2、E.0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液。(填所選試劑的序號)

檢驗試劑	預期現象和結論
裝置Ⅲ的試管中加入________	產生大量白色沉淀，證明氣體產物中含有SO3
裝置Ⅳ的試管中加入________	____________________

（3）裝置Ⅴ的作用是防止尾氣污染環境，燒杯中應加入的試劑是________。

（4） 配平離子方程式，并在中填上所需的微粒:_______________________

H++ MnO4-+ Fe2+→ Mn2+ Fe3++

Answer 1

【答案】 防止溶液倒吸入裝置Ⅰ 防止SO3液化或凝固 BaCl2溶液 KMnO4溶液 若溶液紫色褪去，證明氣體產物中含有SO2；若溶液紫色無明顯變化，證明氣體產物中不含SO2； NaOH溶液 8，1，5，1，5，4，H2O

【解析】（1）Ⅰ中產生的氣體極易和溶液反應時，會產生倒吸，所以裝置II的試管能防止溶液倒吸入裝置Ⅰ中，即起到安全瓶的作用；SO3的沸點是44.8°C，當溫度高于44.8°C時SO3為氣體狀態，把試管浸泡在50℃的熱水浴中能防止SO3液化或凝固；（2）FeSO4分解的氣體產物可能為SO3，也可能為SO3和SO2的混合物，SO3溶于水生成硫酸，遇到鋇離子生成白色沉淀，SO2能使高錳酸鉀或溴水褪色，因此答案為：

檢驗試劑	預期現象和結論
裝置Ⅲ的試管中加入BaCl2溶液	產生大量白色沉淀，證明氣體產物中含有SO3
裝置Ⅳ的試管中加入KMnO4溶液	若溶液紫色褪去，證明氣體產物中含有SO2；若溶液紫色無明顯變化，證明氣體產物中不含SO2

（3）可以用堿液吸收二氧化硫或三氧化硫，因此燒杯中應加入的試劑是NaOH溶液；（4）鐵元素化合價從+2價升高到+3價，失去1個電子，Mn元素化合價從+7價降低到+2價，得到5個電子，根據電子得失守恒、電荷守恒以及原子守恒可知配平后的方程式為8H++MnO4-+5Fe2+＝Mn2++5Fe3++4H2O。