Question

【題目】工業(yè)上常通過高溫分解FeSO4的方法制備Fe2O3 ， 為檢驗(yàn)FeSO4高溫分解的產(chǎn)物，并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：
實(shí)驗(yàn)一：高溫分解FeSO4 ， 利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

已知：①SO2熔點(diǎn)為﹣72℃，沸點(diǎn)為﹣10℃②SO3熔點(diǎn)為﹣16.8℃，沸點(diǎn)為44.8℃
（1）連接裝置，檢驗(yàn)氣密性良好，放入藥品，通入一段時(shí)間N2然后加熱，通入N2的目的是
（2）隔絕空氣加熱至650℃，看到B中有白色沉淀，D試管中有無色液體，硬質(zhì)玻璃管中的固體變?yōu)?/span> ， 同時(shí)有兩種無色氣體生成，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
（3）反應(yīng)完畢后，停止加熱冷卻后，取硬質(zhì)玻璃管中固體，加鹽酸，反應(yīng)的離子方程式是 ， 將反應(yīng)后所得溶液滴入D試管中，溶液變?yōu)闇\綠色，該反應(yīng)的離子方程式是
（4）有人認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)裝置存在一定的缺陷，再增加一個(gè)裝置即可彌補(bǔ)該缺陷，請(qǐng)指出添加的儀器位置及藥品 ．
實(shí)驗(yàn)二 探究高溫分解 FeSO4生成的氣體
（5）用如圖2所示裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證高溫分解FeSO4生成的氣態(tài)物質(zhì)
①按氣流方向連接各儀器，用字母表示接口的連接順序：c﹣
②試劑X的名稱是
③充分反應(yīng)后，利用裝置 III中圓底燒瓶?jī)?nèi)混合物測(cè)定已分解的FeSO4 的質(zhì)量，向圓底燒瓶中逐漸滴入氯化鋇溶液，直到沉淀完全；然后過濾混合物，在過濾器上將沉淀洗凈后，烘干并冷卻至室溫，稱重．若最終得到沉淀的質(zhì)量為Wg，則已分解的FeSO4的質(zhì)量g．

Answer 1

【答案】
（1）排除裝置中的空氣
（2）紅棕色；2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑
（3）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+
（4）在最后加一個(gè)盛堿石灰的干燥管或NaOH溶液
（5）a﹣b﹣f﹣g﹣d；品紅溶液；
【解析】解：（1）通入N2的目的是排除裝置中的空氣，所以答案是：排除裝置中的空氣；（2）B中有白色沉淀，可能為硫酸鋇或者亞硫酸鋇，有兩種無色氣體生成，則應(yīng)為為二氧化硫和三氧化硫，硫元素化合價(jià)降低，則鐵元素化合價(jià)升高為三氧化二鐵，紅棕色；所以答案是：紅棕色；2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑；（3）Fe2O3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；將反應(yīng)后所得溶液滴入D試管中，溶液鐵離子被還原為變?yōu)闇\綠色的亞鐵離子，二氧化硫被氧化為硫酸根離子，該反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+；
所以答案是：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+；（4）最后的D裝置連接了空氣，需排除空氣，再D后加一個(gè)吸收二氧化碳和水的裝置，以防與D中的二氧化硫反應(yīng)；
所以答案是：在最后加一個(gè)盛堿石灰的干燥管或NaOH溶液；（5）①A裝置為FeSO4在高溫下分解生成Fe2O3、SO3和SO2的裝置，三氧化硫易和水反應(yīng)生成硫酸，三氧化硫熔點(diǎn)高，故先用冰水混合物使三氧化硫液化，即c和a相連，檢驗(yàn)二氧化硫用品紅溶液，故D中裝有品紅溶液，即b和f相連，二氧化硫有毒，會(huì)污染空氣，故用氫氧化鈉溶液吸收，即g和d相連；
所以答案是：a﹣b﹣f﹣g﹣d；②SO2氣體具有漂白性，可使品紅溶液褪色，故D裝置中裝有品紅溶液，檢驗(yàn)二氧化硫的生成；
所以答案是：品紅溶液；③第一步：向圓底燒瓶中逐滴加入氯化鋇溶液，直至沉淀完全；第二步：過濾混合物，在過濾器上將沉淀洗凈后，烘干并冷卻至室溫，稱重．第三步：繼續(xù)烘干、冷卻并稱量直至連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過0.1g為止．若最終得到沉淀的質(zhì)量為W g，沉淀為硫酸鋇，依據(jù)硫元素守恒結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系可知，

2FeSO4～	SO3～	BaSO4
2		1
n（FeSO4）

已分解的硫酸亞鐵質(zhì)量為 ×2×152g/mol= g；
所以答案是： ．