Question

【题目】资料显示：浅绿色的FeSO4·7H2O加热失水为FeSO4·H2O时呈白色，成FeSO4时为无色固体。FeSO4经加热可分解为FeO和SO3，经强热可分解为Fe2O3、SO3和SO2。SO3的熔点为16.8℃，沸点为44.8℃。化学兴趣小组对上述资料进行实验探究。

第一步：用绿矾制无水硫酸亚铁。

（1）把药品装在仪器（写名称）____中进行加热，已将结晶水除净的依据是（选填序号）___。

A．观察无水蒸汽产生 B．经恒重操作最后两次称量所得到的质量完全相同

C．晶体完全变为无色 D．经恒重操作最后两次质量差不超过天平感量误差

第二步：取一定量无水硫酸亚铁置于如图（部分夹持仪器略去）所示A的试管中进行加热。

（2）实验过程中C、D、E中除有少许气泡外无其它明显现象。若将B试管中产生的少量固体溶于水，检验该溶液中的阴离子的方法是：___。实验过程中还有一处明显的现象是：________________。

第三步：将第二步实验的装置中A、B部分改为如图所示的、，C，D，E不变（C，E中都装有足量溶液）。

同样取一定量无水硫酸亚铁置于的石英玻璃管中进行加热，反应完毕后，从石英玻璃仪器中滞留气体排尽。观察到C中产生白色沉淀，D试管中溶液褪色。

（3）实验中的玻璃管中的现象是：______，说出装置的一个作用是：________。

最后将C中液体完全取出进行过滤、洗涤、干燥。称得所得固体质量为23.300g，所得溶液加水稀释定容为1L，取出20.00mL置于锥形瓶中，用已知浓度的标准NaOH溶液测定该1L溶液中一种溶质的浓度。

（4）上述实验过程中用到的定量仪器有_______，用到的指示剂是_______。

（5）将所得溶液加水定容时，加水所用的仪器名称为_____，若去称量玻璃管中残留固体的质量应接近于____g。

Answer 1

【答案】坩埚 D 取样，滴入氯化钡溶液产生白色沉淀，含有硫酸根离子 A的试管中无色固体变为黑色粉末 无色固体变为红色粉末 防止C中溶液倒吸入玻璃管中（或防止SO3冷凝成液态或固态） 1000mL容量瓶、滴定管、电子天平 酚酞溶液 胶头滴管 16.000g

【解析】

根据题意，绿矾（FeSO4·7H2O）加热失水为FeSO4·H2O时呈白色，成FeSO4时为无色固体。FeSO4经加热可分解为FeO和SO3，经强热可分解为Fe2O3、SO3和SO2。检验SO42-的方法是：取样，滴入氯化钡溶液产生白色沉淀，含有硫酸根离子；C中分解生成的SO3与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，以此进行分析解答。

（1）灼烧固体需要在坩埚中进行；加热失水后最终所得固体成分为FeSO4，若最后两次称量质量差不超过天平感量误差，则可确定将结晶水已除净，故选D，其它选项均不正确；

因此，本题正确答案是：坩埚；D；

（2）FeSO4经加热可分解为FeO和SO3，经强热可分解为Fe2O3、SO3和SO2。实验过程中C、D、E中除有少许气泡外无其它明显现象，说明没生成SO2。B试管中产生的少量固体为SO3，溶于水得到硫酸，检验SO42-的方法是：取样，滴入氯化钡溶液产生白色沉淀，含有硫酸根离子；FeSO4经加热可分解为FeO和SO3，FeO为黑色粉末，则A的试管中无色固体变为黑色粉末，

因此，本题正确答案是：取样，滴入氯化钡溶液产生白色沉淀，含有硫酸根离子；A的试管中无色固体变为黑色粉末；

（3）FeSO4经强热可分解为Fe2O3、SO3和SO2。实验中的玻璃管中的现象是：无色固体变为红色粉末；装置的试管有热水浴加热，可以起到安全瓶的作用：防止C中溶液倒吸入玻璃管中，也可以防止SO3冷凝成液态或固态，

因此，本题正确答案是：无色固体变为红色粉末；防止C中溶液倒吸入玻璃管中（或防止SO3冷凝成液态或固态）；

（4）C中分解生成的SO3与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，过滤出沉淀，洗涤、干燥、称量。所得溶液含有盐酸，加水稀释定容为1L，取出20.00mL置于锥形瓶中，用已知浓度的标准NaOH溶液测定，以上操作用到的定量仪器有1000mL容量瓶、滴定管、电子天平；用NaOH滴盐酸可选用酚酞为指示剂。

因此，本题正确答案是：1000mL容量瓶、滴定管、电子天平；酚酞溶液；

（5）定容时加水所用的仪器名称为胶头滴管；

由反应式2FeSO4 Fe2O3+SO3↑+SO2↑可知，生成等物质的量的Fe2O3和SO3，

根据SO3~BaSO4，可计算出n(Fe2O3)=n(SO3)=n(BaSO4)==0.1000mol，

玻璃管中残留固体为Fe2O3，其质量应为0.1000mol×160g/mol=16.000 g。

因此，本题正确答案是：胶头滴管；16.000g。