Question

在某合作課上，同學(xué)們對(duì)硫酸亞鐵固體受熱分解的產(chǎn)物提出了不同的觀點(diǎn)（已知產(chǎn)物不超過3種）：甲同學(xué)認(rèn)為硫酸亞鐵固體受熱分解的產(chǎn)物是Fe₂O₃和SO₃；乙同學(xué)認(rèn)為硫酸亞鐵固體受熱分解的產(chǎn)物是Fe₂O₃、SO₂和SO₃；丙同學(xué)認(rèn)為硫酸亞鐵固體受熱分解的產(chǎn)物是Fe₂O₃、SO₂和O₂．
（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理可知，上面三位同學(xué)中觀點(diǎn)一定錯(cuò)誤的是

 

（填“甲”、“乙”或“丙”），理由是

 

．
（2）為了探究硫酸亞鐵固體受熱分解的產(chǎn)物，丁同學(xué)查閱資料獲得如下信息：SO₂的熔點(diǎn)為-72℃，沸點(diǎn)為-10℃；SO₃的熔點(diǎn)為16.8℃，沸點(diǎn)為44.8℃．該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

	實(shí)驗(yàn)過程	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ	通入一段時(shí)間N2加熱	A中固體變?yōu)榧t棕色，B中有白色沉淀生成，D試管中有無色液體生成
Ⅱ	用帶有火星的木條靠近裝置D的導(dǎo)管口	木條復(fù)燃
Ⅲ	充分反應(yīng)，停止加熱，冷卻后，取A中固體，加鹽酸	固體溶解，溶液呈黃色
Ⅳ	將重所得溶液滴入D試管中	混合溶液變?yōu)闇\綠色

①加熱之前通入氮?dú)獾哪康氖?div id="jxldrj9" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
②能否根據(jù)B中現(xiàn)象，判斷硫酸亞鐵分解一定有SO₃生成？請(qǐng)你用必要的文字和化學(xué)方程式解釋：

 

．
③根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以肯定

 

（填“甲”、“乙”或“丙”）同學(xué)的觀點(diǎn)一定正確．
④寫出Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：

 

．
⑤設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)A中硫酸亞鐵是否完全分解：

 

（寫出步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：（1）依據(jù)氧化還原反應(yīng)特征分析判斷，反應(yīng)前后元素化合價(jià)有升高，有降低分析判斷；
（2）①加熱之前通入氮?dú)獾哪康氖桥懦鲅b置中的空氣防止壓強(qiáng)的氧化作用氧化硫酸亞鐵；
②FeSO₄分解不一定有SO₃生成，B中的現(xiàn)象是有白色沉淀生成，可能是在水溶液中發(fā)生反應(yīng)：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄，H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，故無論分解反應(yīng)是否有SO₃ 生成，都會(huì)有此現(xiàn)象；
③分解過程除產(chǎn)生使木條復(fù)燃的氣體為氧氣，A中固體變?yōu)榧t棕色為氧化鐵，因?yàn)橛蠪e₂O₃生成，在FeSO₄中只有+6價(jià)S元素有氧化性，能被還原，因此一定有SO₂生成；
④A為氧化鐵加鹽酸生成三價(jià)鐵離子，將所得溶液滴入D試管中，溶液變?yōu)闇\綠色說明有二價(jià)鐵生成，所以三價(jià)鐵離子和二氧化硫發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，據(jù)此解答；
⑤取分解后的產(chǎn)物，加入鹽酸溶解，利用亞鐵離子的還原性分析，滴入高錳酸鉀溶液若褪色證明分解完全；

解答： 解：（1）甲同學(xué)認(rèn)為硫酸亞鐵固體受熱分解的產(chǎn)物是Fe₂O₃和SO₃；依據(jù)氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)變化有升有降可知甲只有鐵元素化合價(jià)升高，無元素化合價(jià)降低，不符合氧化還原反應(yīng)的特征；乙同學(xué)認(rèn)為硫酸亞鐵固體受熱分解的產(chǎn)物是Fe₂O₃、SO₂和SO₃；反應(yīng)過程中有元素化合價(jià)升高和降低，符合氧化還原反應(yīng)特征；丙同學(xué)認(rèn)為硫酸亞鐵固體受熱分解的產(chǎn)物是Fe₂O₃、SO₂和O₂，反應(yīng) 前后元素化合價(jià)有升高有降低，符合氧化還原反應(yīng)特征；
故答案為：甲，甲得到的產(chǎn)物中元素化合價(jià)在反應(yīng)前后只有升高無降低；
（2）①加熱之前通入氮?dú)獾哪康氖桥懦鲅b置中的空氣防止壓強(qiáng)的氧化作用氧化硫酸亞鐵；
故答案為：趕凈裝置中的空氣，避免空氣中的氧氣氧化硫酸亞鐵干擾測(cè)定結(jié)果；
②因?yàn)榱蛩醽嗚F在氮?dú)獾臈l件下隔絕空氣加熱分解一定生成氧化鐵、二氧化硫，不一定有三氧化硫，B中的現(xiàn)象是有白色沉淀生成，白色沉淀為硫酸鋇，該沉淀可能是2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄，H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，故無論分解反應(yīng)是否有SO₃ 生成，都會(huì)有此現(xiàn)象，總反應(yīng)為2SO₂+O₂+2H₂O+2BaCl₂=2BaSO₄↓+4HCl，
故答案為：不正確，因?yàn)榉纸庥蠴₂ 和SO₂ 生成，在水溶液中發(fā)生反應(yīng)：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄，故無論分解反應(yīng)是否有SO₃ 生成，都會(huì)有此現(xiàn)象；2SO₂+O₂+2H₂O+2BaCl₂=2BaSO₄↓+4HCl．
③根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn)，元素化合價(jià)升高的價(jià)數(shù)等于元素化合價(jià)降低的價(jià)數(shù)，分解過程除產(chǎn)生使木條復(fù)燃的氣體為氧氣說明氧元素的化合價(jià)在升高，A中固體變?yōu)榧t棕色為氧化鐵，因?yàn)橛蠪e₂O₃生成，鐵的化合價(jià)也在升高，在FeSO₄中只有+6價(jià)S元素有氧化性，能被還原，因此一定有SO₂生成，
故答案為：乙；
④取A中固體，加鹽酸Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，將所得溶液滴入D試管中，溶液變?yōu)闇\綠色說明有二價(jià)鐵生成，說明三價(jià)鐵離子被還原，D試管中有無色液體為二氧化硫，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
⑤取分解后的產(chǎn)物，加入鹽酸溶解，利用亞鐵離子的還原性分析，滴入高錳酸鉀溶液若褪色證明分解完全，取少量分解產(chǎn)物與試管中，加入鹽酸溶解后，滴入酸化的高錳酸鉀溶液，若褪色，證明分解不完全，若紫紅色不變化，證明分解完全；
故答案為：取少量分解產(chǎn)物與試管中，加入鹽酸溶解后，滴入酸化的高錳酸鉀溶液，若褪色，證明分解不完全，若紫紅色不變化，證明分解完全；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)和分解產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法和過程理解應(yīng)用，主要是氧化還原反應(yīng)特征的分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度較大．