(2014•攀枝花模拟)某研究性学习小组欲探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”。

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  • 解题思路:(1)根据安全瓶的作用是可以防止倒吸,当温度高于44.8°C时SO3为气体状态;

    (2)装置III是检验是否有三氧化硫,装置IV是检验是否有二氧化硫,根据二者的性质选择试剂;

    (3)二氧化硫会污染空气,要用氢氧化钠溶液来处理尾气;

    (4)检验三价铁离子用硫氰化钾溶液;检验二价铁离子用K3[Fe(CN)6]溶液;

    (5)反应过程中FeSO4固体分解为二氧化硫、三氧化硫、FeO、Fe2O3,完全分解后得到11.2g固体为氧化铁和氧化亚铁,质量减少的为二氧化硫和三氧化硫的总质量,据此列方程组计算.

    (1)Ⅰ中产生的气体极易和溶液反应时,会产生倒吸,所以装置II的试管能防止溶液倒吸入装置Ⅰ中(或安全瓶);SO3的沸点是44.8°C,当温度高于44.8°C时SO3为气体状态,把试管浸泡在50℃的热水浴中能防止SO3液化或凝固,

    故答案为:防止倒吸和防止SO3固化或液化沉集在Ⅱ中;

    (2)装置III是检验是否有三氧化硫,可以选用氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成说明有三氧化硫;装置IV是检验是否有二氧化硫,二氧化硫能使品红褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以可以选用二者来检验二氧化硫;

    故答案为:C;产生白色沉淀;B、E;

    (3)二氧化硫会污染空气,所以要用氢氧化钠溶液来吸收剩余的二氧化硫,其反应的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O;

    故答案为:SO2+2OH-=SO32-+H2O;

    (4)检验三价铁离子用硫氰化钾溶液,溶液变红色,证明有三价铁离子,进而说明固体产物中含有氧化铁;检验二价铁离子用K3[Fe(CN)6]溶液,溶液中生成蓝色沉淀,说明有二价铁离子,即证明固体产物中含有FeO;

    故答案为:

    操作步骤 预期实验现象 预期实验结论

    向其中一份溶液中加入 KSCN溶液。 溶液变成红色 固体中含有Fe2O3

    向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液。 产生蓝色沉淀 固体中含有FeO;

    (5)反应过程中FeSO4固体分解为二氧化硫、三氧化硫、FeO、Fe2O3,完全分解后得到11.2g固体为氧化铁和氧化亚铁,质量减少的为二氧化硫和三氧化硫的总质量,

    设生成的二氧化硫为xmol,三氧化硫为ymol,

    根据硫元素守恒,则x+y=[22.8g/152g/mol]=0.15mol,

    64x+80y=22.8g-11.2g=11.6g,

    解得:x=0.025,y=0.125,

    FeSO4固体分解,每生成1mol二氧化硫时硫元素得到2mol电子,每生成1molFe2O3时铁元素失去2mol电子,所以生成的二氧化硫与氧化铁的物质的量相同,

    则Fe2O3的物质的量为0.025mol,其质量为0.025mol×160g/mol=4.0g;

    故答案为:4.0.

    点评:

    本题考点: 实验装置综合.

    考点点评: 本题主要考查了二氧化硫、二氧化硫、铁离子及亚铁离子的检验,掌握有关物质的性质的差异是解题的关键,题目综合性较强,难度中等,注意根据原子守恒和得失电子守恒计算氧化铁的质量.