Question

【题目】绿矾（FeSO4·7H2O）用途广泛，可用作净水剂，医学上可用作补血剂，还可用于制颜料。

（1）绿矾是一种絮凝剂，利用其溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附作用，使杂质沉降来达到净水的目的。

（2）缺铁会引起贫血，铁是一种人体必需的微量元素。

（3）《本草纲目》中记载，绿矾“煅过变赤，则为绛矾”。绛矾是古代壁画、彩塑中使用的一种红色颜料。

（4）铁的氧化物中已知三氧化二铁为红色。四氧化三铁和氧化亚铁为黑色。

（5）氢氧化钠溶液可以吸收二氧化硫和三氧化硫；高锰酸钾溶液可以检验二氧化硫。

某化学兴趣小组同学对绿矾高温分解的产物很感兴趣，进行了如下探究。

（查阅资料）①绿矾高温分解的产物是一种固态金属氧化物和几种气态非金属氧化物。

②在一个化学反应中，如果有元素化合价升高，同时就有元素化合价降低。

③无水硫酸铜遇水变蓝。④硫有两种常见的氧化物，部分性质如下表：

硫的氧化物	熔点	沸点	能否使高锰酸钾溶液褪色
SO2	-75.5℃	-10℃	能
SO3	16.8℃	44.8℃	不能

（提出问题）《本草纲目》中记载绿矾“煅过变赤”，经实验验证绿矾高温分解确实产生红色固体，说明绿矾高温分解产生的一种固态金属氧化物是____________，那么产生的几种气态非金属氧化物是什么呢？

（进行猜想）猜想1：H2O和_____________；

猜想2：H2O和SO3；

猜想3：H2O、SO2和SO3

甲同学认为无需通过进一步实验即可判定猜想2错误，理由是__________________________。

（设计实验）乙同学用以下装置检验绿矾高温分解产生的气态非金属氧化物：

需将绿矾高温分解产生的气体依次通过_____________（填字母，且每套装置限用一次）。

（分析现象）进行上述实验，观察到A中试管内溶液_________，B中U形管内固体__________，D中U形管内出现无色晶体，说明猜想3正确。绿矾高温分解的化学方程式为______________。

Answer 1

【答案】Fe2O3 SO2 若产生气态非金属氧化物H2O和SO3，铁的化合价升高，只有升，没有降 BDAC 褪色/变浅 变蓝

【解析】

提出问题：绿矾是FeSO4·7H2O高温分解后产生红色固体是三氧化二铁；

进行猜想：绿矾是FeSO4·7H2O高温分解后可产生水蒸气和二氧化硫或三氧化硫或二氧化硫和三氧化硫的混合物。因此此处是二氧化硫；根据资料中，在一个化学反应中，如果有元素化合价升高，同时就有元素化合价降低。如果产物是H2O和SO3则铁的化合价只有升高，没有降，不符合资料内容。所以原因是若产生气态非金属氧化物H2O和SO3，铁的化合价升高，只有升，没有降。

设计实验：混合气体先通过B无水硫酸铜，验证水蒸气的存在，然后通过D冰水，使水蒸气凝结成水，除去了混合气体中的水蒸气，同时能验证混合气体中是否有三氧化硫，接着通入A高锰酸钾之中验证是否有二氧化硫的存在，最后用C氢氧化钠溶液吸收剩余气体防止空气污染。因此顺序是BDAC

分析现象：猜想3正确则混合气体中存在H2O、SO2和SO3，SO2会使高锰酸钾溶液褪色，因此A中试管内溶液褪色/变浅；H2O使无水硫酸铜变蓝，因此B中U形管内固体会变蓝，绿矾高温分解产生Fe2O3、H2O、SO2和SO3，化学方程为