Question

【題目】硫酸亞鐵晶體(FeSO4· 7H2O)俗稱綠礬，加熱至高溫會分解。某化學研究小組利用下列裝置探究FeSO4分解后的產物。

實驗步驟：

按圖組裝好儀器(已省略夾持儀器)并檢查裝置的氣密性，準確稱取mgFeSO4固體置于硬質玻璃管中，將E中的導管撤出水槽，打開活塞K，通入一段時間的N2，關閉活塞K。加熱A中的玻璃管一段時間后，將E中導管置于水槽集氣瓶口收集產生的，用帶火星的木條檢驗E中所收集的氣體，帶火星的木條能夠復燃。待A中固體不再分解后，停止加熱，打開K，緩慢通入氮氣至玻璃管冷卻，得到紅棕色粉末。請回答下列問題：

（1）儀器甲的名稱是__________；

（2）B中濃硫酸的作用__________。

（3）實驗過程中發現C中溶液顏色變淺，D中無明顯變化。寫出C中發生反應的離子方程式__________；

（4） FeSO4完全分解后，還需要通入一段時間N2的原因是__________。

（5）若C中原先加入了20mL 1.00mol/L的KMnO4溶液，為了確定FeSO4分解的化學方程式，某同學進行了如下實驗：

Ⅰ、稱量B裝置在實驗前后增重 0.80g；

Ⅱ、將實驗后C中的溶液全部轉移至100mL容量瓶中，并加水稀釋至刻度線；

Ⅲ、準確量取20.00mL溶液至錐形瓶中，加入足量稀硫酸酸化，用0.20mo1/L標準H2C2O4溶液滴定至終點：

Ⅳ、重復實驗3次.記錄數據如下：

①滴定至終點的現象__________。

②FeSO4分解的化學方程式為__________。

（6）請設計一個實驗來檢驗A中的FeSO4是否完全分解__________。

Answer 1

【答案】（1）酒精噴燈；

（2）吸收分解產生的SO3；

（3）5SO2+2MnO4－+2H2O=5SO42－+2Mn2++4H+

（4）將裝置內殘留的氣體排入吸收裝置中完全吸收，同時防止發生倒吸；

（5）①溶液由淺紫色(或淺紅色)變成無色，且半分鐘不恢復成淺紫色；

②8FeSO44Fe2O3+ 6SO2↑+ 2SO3↑+ O2↑

（6）將反應后的固體轉移至小燒杯中，加入少量水，攪拌，過濾，取少量濾液于試管中，加入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，若產生特征藍色沉淀，說明FeSO4沒有完全分解，反之則分解完全。(其他合理答案均可)

【解析】

試題分析：（1）儀器甲為酒精噴燈，故答案為：酒精噴燈；

（2）硫酸亞鐵分解生成二氧化硫和三氧化硫和氧化鐵，B中濃硫酸可以吸收分解產生的SO3，故答案為：吸收分解產生的SO3；

（3）二氧化硫具有還原性，能夠被高錳酸鉀氧化，C中發生反應的離子方程式為5SO2+2MnO4－+2H2O=5SO42－+2Mn2++4H+，故答案為：5SO2+2MnO4－+2H2O=5SO42－+2Mn2++4H+；

（4） FeSO4完全分解后，繼續通入一段時間N2，可以將裝置內殘留的氣體排入吸收裝置中完全吸收，同時防止發生倒吸，故答案為：將裝置內殘留的氣體排入吸收裝置中完全吸收，同時防止發生倒吸；

（5）①高錳酸鉀溶液呈紫色，滴定終點的現象為溶液由淺紫色(或淺紅色)變成無色，且半分鐘不恢復成淺紫色，故答案為：溶液由淺紫色(或淺紅色)變成無色，且半分鐘不恢復成淺紫色；

②E中收集的氣體，能夠使帶火星的木條復燃，說明還生成了氧氣。FeSO4分解的化學方程式為8FeSO44Fe2O3+ 6SO2↑+ 2SO3↑+ O2↑，故答案為：8FeSO44Fe2O3+ 6SO2↑+ 2SO3↑+ O2↑。

（6）檢驗A中的FeSO4是否完全分解，只要檢驗是否存在亞鐵離子即可，故答案為：將反應后的固體轉移至小燒杯中，加入少量水，攪拌，過濾，取少量濾液于試管中，加入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，若產生特征藍色沉淀，說明FeSO4沒有完全分解，反之則分解完全。