Question

硫酸亞鐵是比較重要的亞鐵鹽，在農(nóng)業(yè)上用作農(nóng)藥，主治小麥黑穗病，在工業(yè)上用于染色、制造藍(lán)黑墨水和木材防腐、除草劑等．
（1）實驗室條件下用鐵粉和稀硫酸制取少量硫酸亞鐵溶液，為防止其變質(zhì)，應(yīng)在該溶液中應(yīng)加入適量______．
（2）新制的綠礬晶體（FeSO₄?7H₂O）是淺綠色的，但在空氣中極易變成黃色或鐵銹色的堿式硫酸鐵[Fe（OH）SO₄]，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______．
（3）已知FeSO₄在不同條件下分解得到的產(chǎn)物不同，可能是FeO和SO₃，也可能是Fe₂O₃、SO₃和SO₂．某研究小組探究在酒精噴燈加熱條件下FeSO₄分解的氣體產(chǎn)物．已知SO₃的熔點是16.8°C，沸點是44.8°C．
①裝置II的試管中不裝任何試劑，其作用是______，試管浸泡在50℃的熱水浴中，目的是______．
②裝置III和裝置IV的作用是探究本實驗氣體產(chǎn)物成分．請完成實驗設(shè)計，填寫檢驗試劑、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論．
限選試劑：3mol．L^-1．H₂S0₄、6mol．L^-1 NaOH、0.5mol．L ^-1 BaCl₂、O.5mol．L^-1Ba（NO₃）₂、0.01mol．L^-1 酸性 KMnO₄ 溶液、0.0l mol．L^-1 溴水．

檢驗試劑	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
裝置III的試管中加入足量______．	產(chǎn)生大量白色沉淀，證明氣體產(chǎn)物中含有SO3．
裝置IV的試管中加入足量______．	______ ______．

③裝置V的作用是防止尾氣污染環(huán)境，燒杯中應(yīng)加入的試劑是______．
④如何檢驗裝置Ⅰ中固體完全分解后生成固體產(chǎn)物有無FeO？寫出步驟、現(xiàn)象及結(jié)論：______．

Answer 1

解：（1）為防止亞鐵離子被氧化為鐵離子，可以加入金屬鐵，為防止亞鐵離子水解，可以加入硫酸，故答案為：鐵；硫酸；
（2）亞鐵離子具有還原性，易被氧氣氧化，反應(yīng)方程式為：4FeSO₄?7H₂O+O₂=4Fe（OH）SO₄+5H₂O，故答案為：4FeSO₄?7H₂O+O₂=4Fe（OH）SO₄+5H₂O；
（3）①產(chǎn)生的氣體極易和溶液反應(yīng)時，會產(chǎn)生倒吸，所以裝置II的試管能防止溶液倒吸入裝置Ⅰ中（或安全瓶）；SO₃的沸點是44.8°C，當(dāng)溫度高于44.8°C時三氧化硫為氣體狀態(tài)，把試管浸泡在50℃的熱水浴中能防止SO₃液化或凝固，故答案為：防止溶液倒吸入裝置Ⅰ中（或安全瓶）；防止SO₃液化或凝固．
②FeSO₄分解的氣體產(chǎn)物可能為三氧化硫也可能為氨氧化硫和二氧化硫的混合物，三氧化硫遇到鋇離子生成白色沉淀，二氧化硫能使高錳酸鉀或溴水褪色；故答案為：

0.5 mol．L -1 BaCl2
0.01 mol．L-1 酸性 KMnO4 溶液（或0.0l mol．L-1 溴水）	若溶液紫色（或橙色）褪去，證明氣體產(chǎn)物中含有SO2，若溶液紫色（或橙色）無明顯變化，證明氣體產(chǎn)物中不含SO2

③氯氣的尾氣處理用燒堿溶液，故答案為：NaOH溶液；
④FeO中的鐵為+2價，可以用鹽酸將氧化物溶解，得到的亞鐵離子能使高錳酸鉀褪色，故答案為：取少量分解后剩余固體于試管中，往試管中加入足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后，滴入酸性KMnO₄溶液，若酸性KMnO₄溶液褪色，說明生成的固體產(chǎn)物含有FeO．

分析：（1）亞鐵離子易被氧化為鐵離子，也容易水解；
（2）亞鐵離子易被氧化具有還原性；
（3）①安全瓶的作用是可以防止倒吸；當(dāng)溫度高于44.8°C時三氧化硫為氣體狀態(tài)；
②FeSO₄分解的氣體產(chǎn)物可能為三氧化硫也可能為氨氧化硫和二氧化硫的混合物，三氧化硫遇到鋇離子生成白色沉淀，二氧化硫能使高錳酸鉀或溴水褪色；
③氯氣的尾氣處理用燒堿溶液；
④亞鐵離子具有還原性，能使高錳酸鉀褪色．
點評：本題主要考查了學(xué)生亞鐵離子和三價鐵離子之間的相互轉(zhuǎn)化，題目綜合性較強(qiáng)，難度較大．