Question

某學(xué)習(xí)小組擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究綠礬（FeSO₄·7H₂O）熱分解的產(chǎn)物。
【實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備】
（1）理論分析  小組成員從理論上分析，認(rèn)為下列分解產(chǎn)物不可能的是           。
a．Fe₂O₃、SO₃、H₂O                         b．Fe₂O₃、SO₂、SO₃、H₂O
c．FeO、Fe₂O₃、SO₂、SO₃、H₂O
（2）查閱資料 常壓下SO₃熔點(diǎn)16．8℃，沸點(diǎn)44．6℃
【實(shí)驗(yàn)探究】
針對(duì)以上可能的組合猜想，該學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）：

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程
①儀器連接后，檢查裝置A與B氣密性的操作為                                              。
②取一定量綠礬固體置于A中，通入N₂以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，關(guān)閉k，用酒精燈加熱
雙通管。
③觀察到A 中固體逐漸變紅棕色，B中試管收集到無(wú)色液體，C中溶液褪色。
④待A中反應(yīng)完全并冷卻至室溫后，取少量反應(yīng)后固體于試管中，加入硫酸溶解，取
少量滴入幾滴KSCN溶液，溶液變紅色。
⑤往B裝置的試管中滴入幾滴BaCl₂溶液，溶液變渾濁。
( 4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
結(jié)論1：B中收集到的液體是                  。
結(jié)論2：C中溶液褪色，可推知產(chǎn)物中有                   。
結(jié)論3：綜合分析上述實(shí)驗(yàn)③和④可推知固體產(chǎn)物一定有Fe₂O₃。
【實(shí)驗(yàn)反思】
（5）請(qǐng)指出該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置的明顯不足：                                              。
（6）分解后的固體中可能含有少量FeO，取上述實(shí)驗(yàn)④中鹽酸溶解后的溶液少許于試管中，
選用一種試劑鑒別，該試劑最合適的是          。
a．氯水和KSCN溶液     b．酸性KMnO₄溶液      c． H₂O₂     d． NaOH溶液

Answer 1

（1） a （2分）
（3）①關(guān)閉K，向C中加水至浸沒(méi)導(dǎo)管口，微熱雙通管，觀察到C中導(dǎo)管口有氣泡連續(xù)放出，表明AB裝置氣密性良好。
（4）H₂SO₄溶液 （2分）  SO₂ （1分）
（5）在C裝置后增加一套尾氣處理裝置 （2分）
（6）b （2分）

解析試題分析：（1）加熱FeSO₄·7H₂O發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氧化劑中有元素化合價(jià)降低，還原劑中有元素化合價(jià)升高，b、c項(xiàng)都有元素化合價(jià)的升高和降低，a中只有Fe元素化合價(jià)的升高，沒(méi)有化合價(jià)的降低，故a項(xiàng)不可能。
（3）①利用加熱時(shí)，氣體體積膨脹檢驗(yàn)裝置的氣密性，所以檢查裝置A與B氣密性的操作為:關(guān)閉K，向C中加水至浸沒(méi)導(dǎo)管口，微熱雙通管，觀察到C中導(dǎo)管口有氣泡連續(xù)放出，表明AB裝置氣密性良好。
（4）往B裝置的試管中滴入幾滴BaCl₂溶液，溶液變渾濁，說(shuō)明B中收集到的液體是H₂SO₄溶液；C中溶液時(shí)品紅溶液褪色，說(shuō)明加熱FeSO₄·7H₂O有SO₂產(chǎn)生。
（5）加熱FeSO₄·7H₂O產(chǎn)生有毒的SO₂，該裝置沒(méi)有尾氣處理裝置，所以應(yīng)在C裝置后增加一套尾氣處理裝置。
（6）分解后的固體中可能含有少量FeO，取上述實(shí)驗(yàn)④中鹽酸溶解后的溶液少許于試管中，F(xiàn)e²⁺能使酸性KMnO₄溶液褪色，所以最合適的為b項(xiàng)。
考點(diǎn)：本題考查氧化還原反應(yīng)原理及應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)基本操作、物質(zhì)和離子的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)。