Question

古代硫酸的制法是隔绝空气锻烧绿矾(FeSO₄•7H₂O)，将蒸气冷却可制得一种无色粘稠的液体“绿矾油”，剩余的固体为红棕色。已知SO₃的熔点是16.8°C，沸点是44.8°C，在加热条件下SO₃具有比较强的氧化性。完成下列各空：

(1)绿矾油中溶质的化学式为_________。

(2)用下图装置煅烧绿矾并检验气体产物，煅烧一段时间后，发现D中U型管出现无色粘稠的液体，B中品红溶液褪色。

① 上述装置正确的连接顺序是A→（_______________________）(用大写字母表示）。

② 写出煅烧绿矾的化学方程式_________。

(3)绿矾在空气中部分被氧化为硫酸铁，现取3.66g绿巩样品溶于稀盐酸，加人足贵的BaCl₂溶液，过滤得沉淀4.66g，向溶液中通入56mL(标准状况）氯气恰好将Fe²⁺完全氧化，计算变质后的绿矾晶体中n(Fe³⁺)：n(Fe²⁺)为_________。

Answer

H2SO4 D→（E）→B→C 2FeSO4·7H2O △ Fe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O↑（（或 2FeSO4·7H 2O △ Fe2 O3 + H2SO4 +SO2 ↑+13H2O↑ ） 2∶1

【解析】试题分析：锻烧绿矾(FeSO4 • 7H2O)，将蒸气冷却可制得一种无色粘稠的液体“绿矾油”，剩余的固体为红棕色，可知生成氧化铁、SO3、水，根据氧化还原反应规律，铁元素化合价升高，硫元素化合价降低，所以还有SO2生成；根据原子守恒、电子守恒化学方程式为 ;根据 计算硫酸根离子的物质的量，根据消耗氯气的物质的量计算 n(Fe2+)，根据电荷守恒可知n(Fe3+)。

解析：(1) 根据以上分析，SO3与水反应生成硫酸，所以绿矾油中溶质的化学式为H2SO4。

(2)① 品红溶液检验SO2，氢氧化钠吸收SO2，防止污染，E是安全瓶，防倒吸，正确的连接顺序是A→D→（E）→B→C。

②煅烧绿矾的化学方程式。

(3) 设硫酸根离子的物质的量为xmol

X=0.02mol；设 n(Fe2+)=ymol

Y=0.005mol，根据元素守恒n(Fe3+)=(0.02mol-0.005)÷3×2=0.01，n(Fe3+)：n(Fe2+)=2:1。

点睛：本题第（3）问难度较大，注意使用好电荷守恒，即阳离子带的正电荷总数=阴离子带的负电荷总数。