Question

【題目】資料顯示：淺綠色的FeSO4·7H2O加熱失水為FeSO4·H2O時呈白色，成FeSO4時為無色固體。FeSO4經加熱可分解為FeO和SO3，經強熱可分解為Fe2O3、SO3和SO2。SO3的熔點為16.8℃，沸點為44.8℃。化學興趣小組對上述資料進行實驗探究。

第一步：用綠礬制無水硫酸亞鐵。

（1）把藥品裝在儀器（寫名稱）____中進行加熱，已將結晶水除凈的依據是（選填序號）___。

A．觀察無水蒸汽產生 B．經恒重操作最后兩次稱量所得到的質量完全相同

C．晶體完全變為無色 D．經恒重操作最后兩次質量差不超過天平感量誤差

第二步：取一定量無水硫酸亞鐵置于如圖（部分夾持儀器略去）所示A的試管中進行加熱。

（2）實驗過程中C、D、E中除有少許氣泡外無其它明顯現象。若將B試管中產生的少量固體溶于水，檢驗該溶液中的陰離子的方法是：___。實驗過程中還有一處明顯的現象是：________________。

第三步：將第二步實驗的裝置中A、B部分改為如圖所示的、，C，D，E不變（C，E中都裝有足量溶液）。

同樣取一定量無水硫酸亞鐵置于的石英玻璃管中進行加熱，反應完畢后，從石英玻璃儀器中滯留氣體排盡。觀察到C中產生白色沉淀，D試管中溶液褪色。

（3）實驗中的玻璃管中的現象是：______，說出裝置的一個作用是：________。

最后將C中液體完全取出進行過濾、洗滌、干燥。稱得所得固體質量為23.300g，所得溶液加水稀釋定容為1L，取出20.00mL置于錐形瓶中，用已知濃度的標準NaOH溶液測定該1L溶液中一種溶質的濃度。

（4）上述實驗過程中用到的定量儀器有_______，用到的指示劑是_______。

（5）將所得溶液加水定容時，加水所用的儀器名稱為_____，若去稱量玻璃管中殘留固體的質量應接近于____g。

Answer 1

【答案】坩堝 D 取樣，滴入氯化鋇溶液產生白色沉淀，含有硫酸根離子 A的試管中無色固體變為黑色粉末 無色固體變為紅色粉末 防止C中溶液倒吸入玻璃管中（或防止SO3冷凝成液態或固態） 1000mL容量瓶、滴定管、電子天平 酚酞溶液 膠頭滴管 16.000g

【解析】

根據題意，綠礬（FeSO4·7H2O）加熱失水為FeSO4·H2O時呈白色，成FeSO4時為無色固體。FeSO4經加熱可分解為FeO和SO3，經強熱可分解為Fe2O3、SO3和SO2。檢驗SO42-的方法是：取樣，滴入氯化鋇溶液產生白色沉淀，含有硫酸根離子；C中分解生成的SO3與BaCl2溶液反應生成硫酸鋇沉淀和鹽酸，以此進行分析解答。

（1）灼燒固體需要在坩堝中進行；加熱失水后最終所得固體成分為FeSO4，若最后兩次稱量質量差不超過天平感量誤差，則可確定將結晶水已除凈，故選D，其它選項均不正確；

因此，本題正確答案是：坩堝；D；

（2）FeSO4經加熱可分解為FeO和SO3，經強熱可分解為Fe2O3、SO3和SO2。實驗過程中C、D、E中除有少許氣泡外無其它明顯現象，說明沒生成SO2。B試管中產生的少量固體為SO3，溶于水得到硫酸，檢驗SO42-的方法是：取樣，滴入氯化鋇溶液產生白色沉淀，含有硫酸根離子；FeSO4經加熱可分解為FeO和SO3，FeO為黑色粉末，則A的試管中無色固體變為黑色粉末，

因此，本題正確答案是：取樣，滴入氯化鋇溶液產生白色沉淀，含有硫酸根離子；A的試管中無色固體變為黑色粉末；

（3）FeSO4經強熱可分解為Fe2O3、SO3和SO2。實驗中的玻璃管中的現象是：無色固體變為紅色粉末；裝置的試管有熱水浴加熱，可以起到安全瓶的作用：防止C中溶液倒吸入玻璃管中，也可以防止SO3冷凝成液態或固態，

因此，本題正確答案是：無色固體變為紅色粉末；防止C中溶液倒吸入玻璃管中（或防止SO3冷凝成液態或固態）；

（4）C中分解生成的SO3與BaCl2溶液反應生成硫酸鋇沉淀和鹽酸，過濾出沉淀，洗滌、干燥、稱量。所得溶液含有鹽酸，加水稀釋定容為1L，取出20.00mL置于錐形瓶中，用已知濃度的標準NaOH溶液測定，以上操作用到的定量儀器有1000mL容量瓶、滴定管、電子天平；用NaOH滴鹽酸可選用酚酞為指示劑。

因此，本題正確答案是：1000mL容量瓶、滴定管、電子天平；酚酞溶液；

（5）定容時加水所用的儀器名稱為膠頭滴管；

由反應式2FeSO4 Fe2O3+SO3↑+SO2↑可知，生成等物質的量的Fe2O3和SO3，

根據SO3~BaSO4，可計算出n(Fe2O3)=n(SO3)=n(BaSO4)==0.1000mol，

玻璃管中殘留固體為Fe2O3，其質量應為0.1000mol×160g/mol=16.000 g。

因此，本題正確答案是：膠頭滴管；16.000g。