Question

硫酸亚铁晶体(FeSO₄·xH₂O)是制备多种药物的重要原料，受热易分解。（1）甲组同学设计 如下图所示装置，探究硫酸亚铁晶体受热分解产物和结晶水含量。已知：SO₃的熔点为16.8℃，沸点是44.8℃；能被浓硫酸充分吸收；溶于水放出大量热，易形成酸雾。

①装置B的作用                   。

②点燃酒精灯之前，需在a处向装置中通入一段时间的N₂，目的为              。

③实验过程中，观察到装置C中产生少许酸雾，装置D中品红溶液褪色，则分解产物中一定有         (填化学式)

④若实验开始前，向试管中加入27.8g硫酸亚铁晶体，充分分解后，停止加热至试管冷却，测得B、C共增重16.6g。试管冷却过程中，同时需要进行的操作为                。

⑤进一步检验装置A中残留固体成分：取少量固体，溶于适量稀硫酸，滴加酸性KMnO₄溶液，无明显现象，则生成固体的俗名为                。

⑥通过上述实验，可得出n(FeSO₄·xH₂O)=               (列出表达式并计算)；该晶体分解的化学方程式为                

（2）乙组同学为证明酸性：H₂SO₃>H₂CO₃>H₂SiO₃，选用甲组实验中的装置A、B、C和下图所示的部分装置进行实验。

①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、C、            (填装置字母)

②能证明H₂CO₃的酸性强于H₂SiO₃的现象为：                     。

Answer

（1）①冷凝反应生成的水和SO3；②排除装置内的空气；

③SO3 、SO2 ；④通入N2；⑤铁红；

⑥=0.1mol；2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14 H2O；

（2）①I、K、G、H、J；②G中品红溶液不褪色，H中有白色胶状物生成；

【解析】

试题分析：①生成的三氧化硫在常温下是气体，很容易液化，用补水冷却，主要是冷凝反应生成的水和SO3，故答案为：冷凝反应生成的水和SO3；

②点燃酒精灯之前，需在a处向装置中通入一段时间的N2，目的是排除装置内的空气，故答案为：排除装置内的空气；

③根据题意，观察到装置C中产生少许酸雾，表明生成了SO3，装置D中品红溶液褪色，表明生成了SO2，故答案为：SO3、SO2 ；

④试管冷却过程中，为了防止倒吸，需要向装置内通入适量的氮气，故答案为：通入N2；

⑤取少量固体，溶于适量稀硫酸，滴加酸性KMnO4溶液，无明显现象，表明生成物中没有亚铁离子，则生成物是三氧化二铁，故答案为：铁红；

⑥根据上述分析，生成的产物有Fe2O3、SO2、SO3、H2O，结合化合价升降守恒，有n(Fe2O3)=n(SO2)，则生成的三氧化二铁和二氧化氯的质量之和=27.8g-16.6g，则n(FeSO4·xH2O)==0.1mol；根据元素守恒，n(Fe2O3)=n(SO2)=n(SO3)，生成水的质量为16.6g-80g/mol×0.05mol=12.6g，物质的量为0.7mol，该晶体的化学式为FeSO4·7 H2O，分解的化学方程式为2 FeSO4·7 H2O Fe2O3 + SO2↑ + SO3↑ + 14 H2O，故答案为：=0.1mol；2 FeSO4·7 H2O Fe2O3 + SO2↑ + SO3↑ + 14 H2O；

（2）①要证明酸性：H2SO3>H2CO3>H2SiO3，需要用亚硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，再将出来的气体中的二氧化硫除去后通入硅酸钠溶液中观察现象即可，依次连接的合理顺序为A、B、C、I、K、G、H、J，故答案为：I、K、G、H、J；

②G中品红溶液不褪色，H中有白色胶状物生成，证明H2CO3的酸性强于H2SiO3，故答案为：G中品红溶液不褪色，H中有白色胶状物生成。

考点：考查了物质性质的探究实验、二氧化硫的性质、化学实验方案的设计的相关知识。