Question

【题目】硫酸亚铁是重要的亚铁盐，在农业上用作农药，主要治小麦黑穗病，还可以用作除草剂；在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等．
（1）新制的绿矾（FeSO47H2O）是浅绿色的，但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]，写出该反应的化学方程式： ．
（2）已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同，可能是FeO和SO3 ， 也可能是Fe2O3、SO3和SO2；SO3熔点是16.8℃，沸点是44.8℃．
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”．

上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物．试回答下列问题：
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在（选填“0℃、25℃、50℃”），装置Ⅱ的作用是 ．
②装置Ⅲ中的试剂可以是（选填序号，下同），现象是 ， 则证明气体产物中含有SO3； 装置Ⅳ中的试剂可以是 ．
A.2mol/LNa2CO3溶液 B．品红溶液
C.0.5mol/L BaCl2溶液 D.0.5mol/LBa（NO3）2
E.0.01mol/L KMnO4溶液 F．淀粉碘化钾溶液
③装置V中试剂为NaOH溶液，发生反应的离子方程式为 ．
④为了检验固体产物成分，取反应后的固体于试管中，加稀硫酸溶解，将所得溶液分成两份，进行如下实验：

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		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

⑤若用22.8g FeSO4固体做实验，完全分解后，得到11.2g固体，其中Fe2O3的质量分数=
（精确到0.1%）

Answer 1

【答案】
（1）4FeSO4?7H2O+O2=4Fe（OH）SO4+26H2O
（2）50℃；防止产生倒吸；C；产生白色沉淀；BE；SO2+2OH﹣=SO32﹣+H2O；KSCN溶液；溶液变成血红色；固体中含有FeO；35.7%
【解析】解：（1）亚铁离子具有还原性，易被氧气氧化，反应方程式为：4FeSO47H2O+O2=4Fe（OH）SO4+26H2O，所以答案是：4FeSO47H2O+O2=4Fe（OH）SO4+26H2O；（2）①SO3的沸点是44.8°C，当温度高于44.8°C时三氧化硫为气体状态，把试管浸泡在50℃的热水浴中能防止SO3液化或凝固，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），所以答案是：50℃；防止产生倒吸：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；所以答案是：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，所以答案是：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；所以答案是：

操作步骤	预期实验现象	预期实验结论
KSCN溶液（或硫氰化钾溶液）	溶液变成血红色
		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= =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，故质量分数为： ×100%=35.7%，所以答案是：35.7%．