Question

【题目】工业上常通过高温分解FeSO4的方法制备Fe2O3，为检验FeSO4高温分解的产物，并进行有关探究实验，回答下列问题：高温分解FeSO4，利用如图1所示的实验装置进行实验．

已知：①SO2熔点为﹣72℃，沸点为﹣10℃；

②SO3熔点为﹣16.8℃，沸点为44.8℃。

（1）连接装置，检验气密性良好，放入药品，通入一段时间N2然后加热，通入N2的目的是__________________________。

（2）隔绝空气加热至650℃，看到B中有白色沉淀，D试管中有无色液体，硬质玻璃管中的固体变为______，同时有两种无色气体生成，写出该反应的化学方程式_________________________________。

（3）反应完毕后，停止加热冷却后，取硬质玻璃管中固体，加盐酸，反应的离子方程式是___，将反应后所得溶液滴入D试管中，溶液变为浅绿色，该反应的离子方程式是__________________________。

（4）有人认为该实验装置存在一定的缺陷，再增加一个装置即可弥补该缺陷，请指出添加的仪器位置及药品________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】排除装置中的空气 红棕色 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+ 在最后加一个盛碱石灰的干燥管或NaOH溶液；

【解析】

(1)通入氮气的目的是排除装置中的空气；

(2)根据题意同时有两种无色气体生成，B中有白色沉淀，则两种气体可能为二氧化硫和三氧化硫，根据化合价的改变,则还有Fe2O3；

(3)Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水；将反应后所得溶液（氯化铁）滴入D试管中，溶液铁离子被还原为变为浅绿色的亚铁离子，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，据此写出离子方程式；

(4)考虑D装置连接空气，该反应需要排除空气中二氧化碳和水与D中二氧化硫反应。

(1)通入氮气的目的是排除装置中的空气；

答案是：排除装置中的空气；

(2)B中有白色沉淀，可能为硫酸钡或者亚硫酸钡，有两种无色气体生成，则应为二氧化硫和三氧化硫，硫元素化合价降低，则铁元素化合价升高为三氧化二铁，红棕色；该反应的化学方程式为：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ ；

答案是:红棕色；2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ ；

(3) Fe2O3与盐酸反应的离子方程式为: Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ；将反应后所得溶液滴入D试管中，溶液铁离子被还原为变为浅绿色的亚铁离子，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，该反应的离子方程式是2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+；

答案是: 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+ ；

(4)最后的D装置连接了空气，需排除空气的影响，在D的后面加一个吸收二氧化碳和水的装置，以防与D中的二氧化硫反应，装置内试剂可以是碱石灰或NaOH溶液；

答案是：在最后加一个盛碱石灰的干燥管或NaOH溶液。