Question

【题目】绿矾(FeSO4·7H2O)可作还原剂、着色剂、制药等，在不同温度下易分解得各种铁的氧化物和硫的氧化物。已知SO3是一种无色晶体，熔点16.8℃，沸点44.8℃，氧化性及脱水性较浓硫酸强，能溶于浓硫酸，能漂白某些有机染料，如品红等。回答下列问题:

(1)甲组同学按照上图所示装置，通过实验检验绿矾分解产物。装置B中可观察到的现象是______________________________，甲组由此得出绿矾的分解产物中含有SO2。

(2)乙组同学认为上述实验结论不严谨，对甲组同学做完实验的B装置的试管加热，发现褪色的品红溶液未恢复红色，则可证明绿矾分解的产物中____________(填字母)。

A.不含SO2 B.可能含SO2 C.一定含有SO3

(3)丙组同学查阅资料发现绿矾受热分解还可能有O2放出，为此，丙组同学选用甲组同学的部分实验装置及下列装置重新组装，对绿矾分解所得气态产物进行进一步验证:

①装置F中仪器的名称是______________________。

②丙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、F、____、____、____、D、H(每个仪器只能使用一次)。该实验过程中，SO3对后面气体检测不产生干扰的现象是____________。

③实验完成后，A试管中产生的红色固体是_________。能证明绿矾分解产物中有O2的检验方法是______________________________________________________。

④已知实验前装置A试管中所取的绿矾质量是mg，加热一段时间后，往该试管中加入足量的稀硫酸，并用浓度为c mol/L的KMnO4溶液滴定，到达滴定终点时，消耗KMnO4溶液的体积为VmL，则绿矾加热分解过程中，铁元素被氧化的百分率为____________。

Answer 1

【答案】 品红溶液褪色 BC 球形干燥管 G、E、B 装置E中无白色沉淀生成 Fe2O3 把H中的导管移出水面，撤走酒精灯，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气 [(m-1.39cV)/m]×100%

【解析】(1)甲组由此得出绿矾的分解产物中含有SO2，装置B中为品红溶液，二氧化硫有漂白性，故装置B中品红溶液褪色，故答案为：品红溶液褪色；

(2)根据题意SO3氧化性及脱水性较浓硫酸强，能漂白某些有机染料，如品红，三氧化硫的漂白不可恢复，乙对甲组同学做完实验的B装置的试管加热，发现褪色的品红溶液未恢复红色，则可证明绿矾分解的产物中肯定有三氧化硫，未对二氧化硫检验，故可能含有二氧化硫，故答案为：BC；

(3)①装置F中仪器为球形干燥管，故答案为：球形干燥管；

②检验绿矾分解的气态产物中是否含有氧气，绿矾分解的产物中可能含有二氧化硫、三氧化硫、氧气和水蒸气，需要将其余气体除去，F中的无水硫酸铜可以检验水蒸气，需要首先检验；SO3是一种无色晶体，熔点16.8℃，沸点44.8℃，气体通入G中，如果有三氧化硫，三氧化硫将会冷凝为液体；然后用氯化钡检验三氧化硫是否完全冷凝，再用氢氧化钠溶液除去二氧化硫，最后用排水集气法收集可能生成的氧气，装置E是检验三氧化硫是否完全冷凝，SO3对后面气体检测不产生干扰，需要装置E中无白色沉淀生成，故答案为：G、E、B；装置E中无白色沉淀生成；

③含有铁元素的红色固体是氧化铁；氧气收集在H中，利用氧气支持燃烧的性质检验，方法为：把H中的导管移出水面，撤走酒精灯，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气，故答案为：Fe2O3；把H中的导管移出水面，撤走酒精灯，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气；

④mg绿矾的物质的量==mol，即n(Fe2+)=mol，滴定消耗的高锰酸钾的物质的量=c mol/L×V×10-3L= cV×10-3mol，根据MnO4-+ 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O可知滴定的亚铁离子的物质的量=5cV×10-3mol，则绿矾加热分解过程中，铁元素被氧化的百分率=×100%=×100%，故答案为： ×100%。