Question

某研究性学习小组从网上查到绿矾（FeSO₄·7H₂O）受热分解的方程式为：

    2FeSO₄·7H₂OFe₂O₃+SO₃↑SO₃↑+14H₂O↑，就设计了如下实验装置来验证绿矾受热分解是否发生上述反应。

    主要实验步骤如下：

    ①组装仪器并检查装置的气密性；

②称量绿矾样口及U型干燥管E的质量，将称量后的绿矾置于硬质玻璃管内；

③关闭活塞K，加强热使绿矾完全分解；

④打开活塞K，缓缓鼓入一定量的氮气；

⑤再次称量干燥管E的质量；

⑥重复④⑤的操作，直到干燥管E的质量基本不变为止；

⑦称量洗气瓶C中所得沉淀的质量。

试回答：

   （1）洗气瓶D中浓H₂SO₄的作用为：          ；

   （2）步骤⑦从溶液中获取生成沉淀质量的具体操作为：             ；

   （3）实验小组的报告如下，请补充完整：

	实验记录	分析或计算结果
现象	硬质管内绿色变为红棕色；	生成物有
	干燥管B中晶体白色变蓝色。	生成物有H2O
数据	称取绿矾样品16.68g；	反应的绿矾0.06mol
	干燥管E最后增重2.24g；	生成SO2       mol
	C中生成白色沉淀的质量为4.66g；	生成DO3 0.02mol

   （4）该实验所得到的数据与所样到的化学方程式中的定量关系不相符合，请分析可能的原因。

   （5）为达到“验证绿矾受热分解是否发生上述反应”的目的，该实验的设计有多处不妥，请提出改进建议（两条即可）

Answer 1

（1）除去SO₂中的H₂O（或干燥）      （2分）

（2）过滤、洗涤、干燥、称量        （2分）

（3）Fe₂O₃    （1分）     0.035 mol  （1分）

（4）①高温下部分SO₃分解为SO₂和O₂  ；

②干燥管E吸收了空气中的H₂O和CO₂气体；

③绿矾分解不完全；

④反应生成的气体未被完全吸收……

（只要答案合理均可，一条合理原因2分，共4分）

（5）增加检验SO₂气体的装置，如将干燥管E换成装有品红试剂的洗气瓶等 ；

不必称量质量；                                                 

在装置最后再加上一个干燥管，防止空气中的水蒸气进入干燥管E中；

加尾气吸收装置，防止空气污染……

（其他合理答案均可，一条合理建议2分，共4分）

解析:

该实验具有一定的开放性，是试题发展的新趋势。验证生成的产物中有氧化铁、二氧化硫、三氧化硫、水，因大部分物质的验证需要经过水溶液，因此验证水放在第一位，无水硫酸铜与水反应得到五水硫酸铜，颜色有白色变为蓝色；三氧化硫通入到氯化钡溶液中将有白色沉淀生成，从而验证三氧化硫的存在；浓硫酸干燥二氧化硫，二氧化硫被碱石灰吸收，通过称重法验证二氧化硫的存在；氧化铁为红棕色，通过观察固体颜色的变化确定有氧化铁生成。