Question

【题目】已知FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同，可能是FeO和SO3，也可能是Fe2O3、SO3和SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物。已知SO3的熔点是16.8 ℃，沸点是44.8 ℃。

（1）装置Ⅱ的试管中不装任何试剂，其作用是______________________________，试管浸泡在50 ℃的水浴中，目的是___________________。

（2）装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验气体产物成分。请完成实验设计，填写检验试剂、预期现象与结论。

限选试剂：A.3 mol·L－1H2SO4、B.6 mol·L－1NaOH、C.0.5 mol·L－1BaCl2、D.0.5 mol·L－1Ba(NO3)2、E.0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液。(填所选试剂的序号)

检验试剂	预期现象和结论
装置Ⅲ的试管中加入________	产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有SO3
装置Ⅳ的试管中加入________	____________________

（3）装置Ⅴ的作用是防止尾气污染环境，烧杯中应加入的试剂是________。

（4） 配平离子方程式，并在中填上所需的微粒:_______________________

H++ MnO4-+ Fe2+→ Mn2+ Fe3++

Answer 1

【答案】 防止溶液倒吸入装置Ⅰ 防止SO3液化或凝固 BaCl2溶液 KMnO4溶液 若溶液紫色褪去，证明气体产物中含有SO2；若溶液紫色无明显变化，证明气体产物中不含SO2； NaOH溶液 8，1，5，1，5，4，H2O

【解析】（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，即起到安全瓶的作用；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；（2）FeSO4分解的气体产物可能为SO3，也可能为SO3和SO2的混合物，SO3溶于水生成硫酸，遇到钡离子生成白色沉淀，SO2能使高锰酸钾或溴水褪色，因此答案为：

检验试剂	预期现象和结论
装置Ⅲ的试管中加入BaCl2溶液	产生大量白色沉淀，证明气体产物中含有SO3
装置Ⅳ的试管中加入KMnO4溶液	若溶液紫色褪去，证明气体产物中含有SO2；若溶液紫色无明显变化，证明气体产物中不含SO2

（3）可以用碱液吸收二氧化硫或三氧化硫，因此烧杯中应加入的试剂是NaOH溶液；（4）铁元素化合价从+2价升高到+3价，失去1个电子，Mn元素化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子，根据电子得失守恒、电荷守恒以及原子守恒可知配平后的方程式为8H++MnO4-+5Fe2+＝Mn2++5Fe3++4H2O。