Question

12．綠礬（FeSO₄•7H₂O）在醫(yī)藥上用作補(bǔ)血劑．某興趣小組擬制備綠礬晶體，并探究其受熱分解的產(chǎn)物．
Ⅰ．【查閱資料】
（1）FeSO₄•7H₂O為綠色晶體，易溶于水，易被空氣中的氧氣氧化．
（2）FeSO₄的溶解度隨溫度升高而增大．
（3）FeSO₄•7H₂O在較高溫度下分解成水及金屬氧化物、非金屬氧化物．
Ⅱ．【制備產(chǎn)品】
實(shí)驗(yàn)步驟：
（l）稱取5.2g鐵粉放入燒杯中，并加入25mL 3mol/L稀硫酸，將燒杯放到熱水浴（控制溫度60℃左右）中加熱30min，直到有少量氣泡冒出，此時燒杯底部有少量鐵粉剩余．鐵粉需要過量的原因是防止Fe²⁺被氧化．
（2）用少量熱水預(yù)熱過濾器，然后將上述反應(yīng)混合物趁熱過濾，將盛裝濾液的燒杯放入盛有冷水的燒杯中冷卻結(jié)晶，過濾得到晶體．用熱水預(yù)熱過濾器及趁熱過濾的目的是防止晶體在濾紙上析出，影響產(chǎn)量．
Ⅲ．【探究分解產(chǎn)物】
實(shí)驗(yàn)裝置：

實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）檢驗(yàn)裝置的氣密性，按如圖所示加入試劑．
（2）打開活塞a，通入N₂，排盡空氣，關(guān)閉活塞a，點(diǎn)燃A處酒精燈．
（3）觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，探究分解產(chǎn)物：
①充分分解后，A處試管中固體物質(zhì)完全變?yōu)榧t棕色．
②C處品紅溶液褪色，說明有SO₂生成（填化學(xué)式）．
③興趣小組推測，除上述兩種氧化物及水生成外，還有一種氧化物生成．他們推測的理由是FeSO₄中鐵元素與硫元素物質(zhì)的量之比為1：1，根據(jù)得失電子守恒及元素守恒，有+6價的硫剩余；檢驗(yàn)該氧化物時，B中盛裝的試劑是c（填編號）．
a．紫色石蕊試液  b．NaHCO₃溶液  c．BaC1₂溶液    d．Ba（NO₃）₂溶液
④FeSO₄•7H₂O分解的化學(xué)方程式是2FeSO₄•7H₂O═Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃+14H₂O．

Answer 1

分析 II．（1）亞鐵離子易被空氣中氧氣氧化為鐵離子，加入過量鐵粉可以防止亞鐵離子被氧化；
（2）用熱水預(yù)熱過濾器及趁熱過濾是為了減少晶體的損失；
III．（3）①充分分解后，A處試管中固體物質(zhì)完全變?yōu)榧t棕色說明生成氧化鐵；
②結(jié)合原子守恒分析分解產(chǎn)物，品紅溶液褪色是二氧化硫氣體；
③依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒分析，F(xiàn)eSO₄中鐵元素與硫元素物質(zhì)的量之比為1：1，電子轉(zhuǎn)移鐵元素+2價變化為+3價，硫元素化合價+6價變化為+4價，還剩余+6價化合物為三氧化硫，檢驗(yàn)該氧化物利用三氧化硫溶于水生成硫酸，加入氯化鋇溶液生成沉淀設(shè)計實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)；
④反應(yīng)物為硫酸亞鐵結(jié)晶水合物晶體受熱分解生成氧化鐵、二氧化硫、三氧化硫和水，結(jié)合原子守恒配平書寫化學(xué)方程式．

解答 解：II．（1）亞鐵離子易被空氣中氧氣氧化為鐵離子，加入過量鐵粉可以防止亞鐵離子被氧化，鐵粉需要過量的原因是防止Fe²⁺被氧化，
故答案為：防止Fe²⁺被氧化；
（2）用熱水預(yù)熱過濾器及趁熱過濾是為了減少晶體的損失，防止晶體在濾紙上析出，影響產(chǎn)量，
故答案為：防止晶體在濾紙上析出，影響產(chǎn)量；
III．（3）①充分分解后，A處試管中固體物質(zhì)完全變?yōu)榧t棕色說明生成氧化鐵；
②結(jié)合原子守恒分析分解產(chǎn)物，品紅溶液褪色是二氧化硫氣體，
故答案為：SO₂；
③依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒分析，F(xiàn)eSO₄中鐵元素與硫元素物質(zhì)的量之比為1：1，電子轉(zhuǎn)移鐵元素+2價變化為+3價，硫元素化合價+6價變化為+4價，還剩余+6價化合物為三氧化硫，檢驗(yàn)該氧化物利用三氧化硫溶于水生成硫酸，加入氯化鋇溶液生成沉淀設(shè)計實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，
a．二氧化硫溶于水也可以使紫色石蕊試液變紅色，故a錯誤；
b．NaHCO₃溶液和亞硫酸、硫酸都反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，不能鑒別硫酸，故b錯誤；
c．BaC1₂溶液和三氧化硫反應(yīng)生成不溶于水，不溶于酸的白色沉淀，證明函硫酸根離子，故c正確；
d．二氧化硫氣體通入Ba（NO₃）₂溶液會形成稀硝酸吧二氧化硫氧化為硫酸，也會生成不溶于酸的白色沉淀，不能鑒別三氧化硫，故d錯誤；
故答案為：FeSO₄中鐵元素與硫元素物質(zhì)的量之比為1：1，根據(jù)得失電子守恒及元素守恒，有+6價的硫剩余，c；
④反應(yīng)物為硫酸亞鐵結(jié)晶水合物晶體受熱分解生成氧化鐵、二氧化硫、三氧化硫和水，結(jié)合原子守恒配平書寫化學(xué)方程式為：2FeSO₄•7H₂O═Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃+14H₂O，
故答案為：2FeSO₄•7H₂O═Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃+14H₂O．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究和含量的測定方法分析，主要是物質(zhì)性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)電子守恒、物質(zhì)檢驗(yàn)等知識點(diǎn)，題目難度中等．