Question

硫酸亚铁晶体(FeSO₄· 7H₂O)俗称绿矾，加热至高温会分解。某化学研究小组利用下列装置探究FeSO₄分解后的产物。

实验步骤：

按图组装好仪器(已省略夹持仪器)并检查装置的气密性，准确称取mgFeSO₄固体置于硬质玻璃管中，将E中的导管撤出水槽，打开活塞K，通入一段时间的N₂，关闭活塞K。加热A中的玻璃管一段时间后，将E中导管置于水槽集气瓶口收集产生的，用带火星的木条检验E中所收集的气体，带火星的木条能够复燃。待A中固体不再分解后，停止加热，打开K，缓慢通入氮气至玻璃管冷却，得到红棕色粉末。请回答下列问题：

（1）仪器甲的名称是__________；

（2）B中浓硫酸的作用__________。

（3）实验过程中发现C中溶液颜色变浅，D中无明显变化。写出C中发生反应的离子方程式__________；

（4） FeSO₄完全分解后，还需要通入一段时间N₂的原因是__________。

（5）若C中原先加入了20mL 1.00mol/L的KMnO₄溶液，为了确定FeSO₄分解的化学方程式，某同学进行了如下实验：

Ⅰ、称量B装置在实验前后增重 0.80g；

Ⅱ、将实验后C中的溶液全部转移至100mL容量瓶中，并加水稀释至刻度线；

Ⅲ、准确量取20.00mL溶液至锥形瓶中，加入足量稀硫酸酸化，用0.20mo1/L标准H₂C₂O₄溶液滴定至终点：

Ⅳ、重复实验3次.记录数据如下：

①滴定至终点的现象__________。

②FeSO₄分解的化学方程式为__________。

（6）请设计一个实验来检验A中的FeSO₄是否完全分解__________。

Answer

（1）酒精喷灯；

（2）吸收分解产生的SO3；

（3）5SO2+2MnO4－+2H2O=5SO42－+2Mn2++4H+

（4）将装置内残留的气体排入吸收装置中完全吸收，同时防止发生倒吸；

（5）①溶液由浅紫色(或浅红色)变成无色，且半分钟不恢复成浅紫色；

②8FeSO44Fe2O3+ 6SO2↑+ 2SO3↑+ O2↑

（6）将反应后的固体转移至小烧杯中，加入少量水，搅拌，过滤，取少量滤液于试管中，加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，若产生特征蓝色沉淀，说明FeSO4没有完全分解，反之则分解完全。(其他合理答案均可)

【解析】

试题分析：（1）仪器甲为酒精喷灯，故答案为：酒精喷灯；

（2）硫酸亚铁分解生成二氧化硫和三氧化硫和氧化铁，B中浓硫酸可以吸收分解产生的SO3，故答案为：吸收分解产生的SO3；

（3）二氧化硫具有还原性，能够被高锰酸钾氧化，C中发生反应的离子方程式为5SO2+2MnO4－+2H2O=5SO42－+2Mn2++4H+，故答案为：5SO2+2MnO4－+2H2O=5SO42－+2Mn2++4H+；

（4） FeSO4完全分解后，继续通入一段时间N2，可以将装置内残留的气体排入吸收装置中完全吸收，同时防止发生倒吸，故答案为：将装置内残留的气体排入吸收装置中完全吸收，同时防止发生倒吸；

（5）①高锰酸钾溶液呈紫色，滴定终点的现象为溶液由浅紫色(或浅红色)变成无色，且半分钟不恢复成浅紫色，故答案为：溶液由浅紫色(或浅红色)变成无色，且半分钟不恢复成浅紫色；

②E中收集的气体，能够使带火星的木条复燃，说明还生成了氧气。FeSO4分解的化学方程式为8FeSO44Fe2O3+ 6SO2↑+ 2SO3↑+ O2↑，故答案为：8FeSO44Fe2O3+ 6SO2↑+ 2SO3↑+ O2↑。

（6）检验A中的FeSO4是否完全分解，只要检验是否存在亚铁离子即可，故答案为：将反应后的固体转移至小烧杯中，加入少量水，搅拌，过滤，取少量滤液于试管中，加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，若产生特征蓝色沉淀，说明FeSO4没有完全分解，反之则分解完全。

考点：考查了物质性质的实验方案的设计的相关知识。