Question

綠礬是一種重要的化工原料．
【問題1】綠礬晶體（FeSO₄?7H₂O）由于保存不妥或長久放置，容易被空氣中的氧氣氧化而變質．為探究綠礬樣品的變質情況，某化學興趣小組的同學設計了下列實驗方案．
實驗準備：取少量綠礬樣品，用蒸餾水在燒杯中配成溶液．
（1）方案1：取少量溶液，加入幾滴

 

試劑（寫化學式），如果觀察到的現(xiàn)象是溶液變血紅色；實驗結論：證明綠礬樣品已被氧化；
寫出溶液變紅的離子反應方程式

 

．
（2）方案2：取少量溶液，加入幾滴酸性KMnO₄溶液，如果觀察到的現(xiàn)象是

 

．實驗結論：證明綠礬樣品完全被氧化．
（3）要從FeSO₄溶液中得到綠礬晶體，必須進行的實驗操作步驟：

 

、冷卻結晶、過濾、自然干燥，在這一系列操作中可能用到的儀器有

 

（此空填序號）
A．蒸發(fā)皿　　 B．石棉網(wǎng)　　 C．燒杯　　　D．玻璃棒
【問題2】灼燒綠礬的反應方程式：2（FeSO₄?7H₂O）═Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+14H₂O
工業(yè)上常通過高溫分解FeSO₄的方法制備Fe₂O₃，為檢驗FeSO₄高溫分解的氣體產物中是否含有SO₂和SO₃，進行如下實驗：將FeSO₄高溫分解產生的氣體通入如圖所示的裝置中．請回答以下問題：
（1）裝置I中氯化鋇溶液中可觀察到現(xiàn)象

 

．若氯化鋇溶液足量，將最后所得沉淀過濾、洗滌、烘干后稱重為2.33克，則灼燒綠礬的過程中轉移了

 

mol的電子．
（2）裝置Ⅱ中試劑為品紅溶液，其作用是

 

（3）裝置Ⅲ中試劑為NaOH溶液，其作用是

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：【問題1】（1）綠礬樣品被氧化會生成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺可使KSCN溶液會變血紅色；
（2）Fe²⁺能使酸性KMnO₄溶液褪色，如果觀察不到酸性KMnO₄溶液褪色，說明證明綠礬樣品完全被氧化；
（3）由溶液得到晶體的步驟為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、自然干燥，蒸發(fā)操作需要蒸發(fā)皿、玻璃棒，過濾需要燒杯；
【問題2】氯化鋇溶液用于檢驗產物SO₃，品紅溶液用于檢驗產物SO₂，氫氧化鈉溶液用于尾氣吸收，通過2.33克硫酸鋇沉淀可計算出SO₃的物質的量，再根據(jù)2FeSO₄?7H₂O═Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+14H₂O可得SO₂的物質的量，根據(jù)化合物變化計算轉移電子數(shù)．

解答： 解：【問題1】
（1）綠礬樣品被氧化會生成Fe³⁺，有Fe³⁺存在即可明綠礬樣品已被氧化，F(xiàn)e³⁺可使KSCN溶液會變血紅色，離子方程式為 Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃，
故答案為：KSCN溶液；Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃；
（2）Fe²⁺能使酸性KMnO₄溶液褪色，若溶液不褪色，說明溶液中沒有Fe²⁺，則證明綠礬樣品完全被氧化，
故答案為：溶液不褪色；
（3）由溶液得到晶體的步驟為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、自然干燥，蒸發(fā)操作需要蒸發(fā)皿、玻璃棒，過濾需要燒杯，
故答案為：蒸發(fā)濃縮；ACD；
【問題2】（1）氯化鋇溶液用于檢驗產物SO₃，SO₃+H₂O=H₂SO₄，硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇白色沉淀，裝置Ⅰ中氯化鋇溶液中可觀察到有白色沉淀產生；
FeSO₄高溫分解產生的n（SO₃）=n（BaSO₄）=

2.33g

233g/mol

=0.01mol，
由2FeSO₄?7H₂O═Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+14H₂O可得n（SO₂）=n（SO₃）=0.01mol，
S的化合價由+6→+4，因此轉移電子數(shù)為0.01mol×（6-4）=0.02mol，
故答案為：有白色沉淀產生；0.02；
（2）SO₂具有漂白性，可以使品紅溶液褪色，因此品紅溶液用于檢驗產物SO₂，
故答案為：檢驗產生的氣體中是否含SO₂；
（3）氫氧化鈉溶液用于吸收多余的SO₂，防止造成空氣污染，
故答案為：除去多余的SO₂，防止污染空氣．

點評：本題考查了重要離子和常見化合物的檢驗，綜合性強，難度中等，所有的實驗藥品、實驗步驟、實驗現(xiàn)象、實驗裝置均取決于實驗原理，因此掌握物質的性質及檢測原理是解題的關鍵．