Question

【題目】綠礬(FeSO4·7H2O)可作還原劑、著色劑、制藥等，在不同溫度下易分解得各種鐵的氧化物和硫的氧化物。已知SO3是一種無色晶體，熔點16.8℃，沸點44.8℃，氧化性及脫水性較濃硫酸強，能溶于濃硫酸，能漂白某些有機染料，如品紅等。回答下列問題:

(1)甲組同學按照上圖所示裝置，通過實驗檢驗綠礬分解產物。裝置B中可觀察到的現象是______________________________，甲組由此得出綠礬的分解產物中含有SO2。

(2)乙組同學認為上述實驗結論不嚴謹，對甲組同學做完實驗的B裝置的試管加熱，發現褪色的品紅溶液未恢復紅色，則可證明綠礬分解的產物中____________(填字母)。

A.不含SO2 B.可能含SO2 C.一定含有SO3

(3)丙組同學查閱資料發現綠礬受熱分解還可能有O2放出，為此，丙組同學選用甲組同學的部分實驗裝置及下列裝置重新組裝，對綠礬分解所得氣態產物進行進一步驗證:

①裝置F中儀器的名稱是______________________。

②丙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、F、____、____、____、D、H(每個儀器只能使用一次)。該實驗過程中，SO3對后面氣體檢測不產生干擾的現象是____________。

③實驗完成后，A試管中產生的紅色固體是_________。能證明綠礬分解產物中有O2的檢驗方法是______________________________________________________。

④已知實驗前裝置A試管中所取的綠礬質量是mg，加熱一段時間后，往該試管中加入足量的稀硫酸，并用濃度為c mol/L的KMnO4溶液滴定，到達滴定終點時，消耗KMnO4溶液的體積為VmL，則綠礬加熱分解過程中，鐵元素被氧化的百分率為____________。

Answer 1

【答案】 品紅溶液褪色 BC 球形干燥管 G、E、B 裝置E中無白色沉淀生成 Fe2O3 把H中的導管移出水面，撤走酒精燈，用拇指堵住試管口，取出試管，立即把帶火星的木條伸入試管內，木條復燃，證明試管中收集的氣體是氧氣 [(m-1.39cV)/m]×100%

【解析】(1)甲組由此得出綠礬的分解產物中含有SO2，裝置B中為品紅溶液，二氧化硫有漂白性，故裝置B中品紅溶液褪色，故答案為：品紅溶液褪色；

(2)根據題意SO3氧化性及脫水性較濃硫酸強，能漂白某些有機染料，如品紅，三氧化硫的漂白不可恢復，乙對甲組同學做完實驗的B裝置的試管加熱，發現褪色的品紅溶液未恢復紅色，則可證明綠礬分解的產物中肯定有三氧化硫，未對二氧化硫檢驗，故可能含有二氧化硫，故答案為：BC；

(3)①裝置F中儀器為球形干燥管，故答案為：球形干燥管；

②檢驗綠礬分解的氣態產物中是否含有氧氣，綠礬分解的產物中可能含有二氧化硫、三氧化硫、氧氣和水蒸氣，需要將其余氣體除去，F中的無水硫酸銅可以檢驗水蒸氣，需要首先檢驗；SO3是一種無色晶體，熔點16.8℃，沸點44.8℃，氣體通入G中，如果有三氧化硫，三氧化硫將會冷凝為液體；然后用氯化鋇檢驗三氧化硫是否完全冷凝，再用氫氧化鈉溶液除去二氧化硫，最后用排水集氣法收集可能生成的氧氣，裝置E是檢驗三氧化硫是否完全冷凝，SO3對后面氣體檢測不產生干擾，需要裝置E中無白色沉淀生成，故答案為：G、E、B；裝置E中無白色沉淀生成；

③含有鐵元素的紅色固體是氧化鐵；氧氣收集在H中，利用氧氣支持燃燒的性質檢驗，方法為：把H中的導管移出水面，撤走酒精燈，用拇指堵住試管口，取出試管，立即把帶火星的木條伸入試管口內，木條復燃，證明試管中收集的氣體是氧氣，故答案為：Fe2O3；把H中的導管移出水面，撤走酒精燈，用拇指堵住試管口，取出試管，立即把帶火星的木條伸入試管口內，木條復燃，證明試管中收集的氣體是氧氣；

④mg綠礬的物質的量==mol，即n(Fe2+)=mol，滴定消耗的高錳酸鉀的物質的量=c mol/L×V×10-3L= cV×10-3mol，根據MnO4-+ 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O可知滴定的亞鐵離子的物質的量=5cV×10-3mol，則綠礬加熱分解過程中，鐵元素被氧化的百分率=×100%=×100%，故答案為： ×100%。