Question

已知FeSO₄在高温下分解生成Fe₂O₃、SO₃和SO₂用如图所示装置设计实验，检验FeSO₄在高温下分解生成的气态物质，并测定已分解的FeSO₄质量．
已知：B装置、烧瓶E中所加试剂依次为氢氧化钠溶液、水（滴有数滴BaCl₂溶液），请回答下列问题：

（1）D装置中所加试剂名称

 

．
（2）按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：c→

 

→e．
（3）检验后，用烧瓶E中混合物测定已分解的FeSO₄质量，此实验操作的第一步：

 

；第二步：过滤混合物，在过滤器上将沉淀洗净后，灼烧并冷却至室温，称量其质量为ag，再次灼烧冷却至室温称量其质量为bg，且b＜a，继续灼烧、冷却并称重，直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止．
（4）若最终得到沉淀cg，则已经分解的FeSO₄质量

 

（填计算式）．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,性质实验方案的设计

专题：实验探究和数据处理题

分析：A装置为FeSO₄在高温下分解生成Fe₂O₃、SO₃和SO₂的装置，三氧化硫易和水反应生成硫酸，三氧化硫熔点高，故先用冰水混合物使三氧化硫液化，即c和a相连，检验二氧化硫用品红溶液，故D中装有品红溶液，即b和f相连，二氧化硫有毒，会污染空气，故用氢氧化钠溶液吸收，即g和d相连；E中三氧化硫和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，通过硫酸钡的质量可计算硫酸亚铁的质量，据此分析．
（1）用品红检验SO₂气体；
（2）A装置为FeSO₄在高温下分解生成Fe₂O₃、SO₃和SO₂的装置，三氧化硫易和水反应生成硫酸，三氧化硫熔点高，故先用冰水混合物使三氧化硫液化，即c和a相连，检验二氧化硫用品红溶液，故D中装有品红溶液，即b和f相连，二氧化硫有毒，会污染空气，故用氢氧化钠溶液吸收，即g和d相连；
（3）测定已分解的FeSO₄的质量，应使SO₃气体完全反应；
（4）c为硫酸钡的质量，三氧化硫的物质的量与硫酸钡的物质的量相等，根据反应方程式：2FeSO₄

△   .

 Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑可知分解的硫酸亚铁的物质的量为三氧化硫的2倍，据此计算硫酸亚铁质量．

解答： 解：（1）SO₂气体具有漂白性，可使品红溶液褪色，故D装置中装有品红溶液，检验二氧化硫的生成，故答案为：品红试液；
（2）A装置为FeSO₄在高温下分解生成Fe₂O₃、SO₃和SO₂的装置，三氧化硫易和水反应生成硫酸，三氧化硫熔点高，故先用冰水混合物使三氧化硫液化，即c和a相连，检验二氧化硫用品红溶液，故D中装有品红溶液，即b和f相连，二氧化硫有毒，会污染空气，故用氢氧化钠溶液吸收，即g和d相连；
故答案为：abfgd；
（3）测定已分解的FeSO₄的质量，应使SO₃气体完全生成BaSO₃沉淀，否则会有较大误差，故答案为：向E中逐滴加入氯化钡溶液，直到不再产生新的沉淀为止；
（4）cg为硫酸钡的质量，硫酸钡的物质的量为：

cg

233g/mol

=

c

233

mol，因三氧化硫的物质的量与硫酸钡的物质的量相等，根据反应方程式：2FeSO₄

△   .

 Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑可知分解的硫酸亚铁的物质的量为：

2c

233

mol，已分解硫酸亚铁的质量为：

2c

233

mol×152g/mol，故答案为：

2c

233

mol×152g/mol．

点评：本题考查物质的分离和检验，做题时要抓住题给信息，充分把握物质的性质，这是解答元素化合物知识的关键之处，本题有一定难度．