Question

研究性學(xué)習(xí)小組為了探究綠礬受熱分解的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)報(bào)告如下，請(qǐng)補(bǔ)充完整（假設(shè)實(shí)驗(yàn)后用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)裝置中產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物全部排出并被C中的溶液吸收）：

	實(shí)驗(yàn)記錄	實(shí)驗(yàn)分析或?qū)嶒?yàn)結(jié)論
現(xiàn)象	硬質(zhì)玻璃管內(nèi)物質(zhì)由綠色變?yōu)榧t棕色	說(shuō)明生成的物質(zhì)有
	干燥管內(nèi)物質(zhì)顏色由白色變?yōu)?div id="bn7nbxx" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 色	說(shuō)明生成的物質(zhì)有
數(shù)據(jù)	稱取綠礬樣品質(zhì)量11.12g
	C裝置增重1.28g	說(shuō)明生成SO2   g
	A裝置中生成白色沉淀4.66g	說(shuō)明生成SO3   g

（2）該小組的實(shí)驗(yàn)中所用濃硫酸的作用是

 

，堿石灰的作用是

 

．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，寫出綠礬分解的化學(xué)方程式

 

．
（4）有同學(xué)指出，該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)復(fù)雜且有多處不妥，提出實(shí)驗(yàn)中無(wú)需稱量樣品質(zhì)量和C裝置增重以及A裝置中生成白色沉淀質(zhì)量，只需在A、D之間連接一個(gè)盛有

 

的洗氣裝置即可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />（5）若實(shí)驗(yàn)中綠礬樣品分解不完全，如何設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)證明綠礬樣品沒(méi)有完全分解？

 

．
（6）中國(guó)古代煉丹士將綠礬放在蒸餾釜中煅燒得到一種油狀液體，稱為“綠礬油”．“綠礬油”即是指

 

（填寫化學(xué)式）．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：驗(yàn)證生成的產(chǎn)物中有氧化鐵、二氧化硫、三氧化硫、水，因大部分物質(zhì)的驗(yàn)證需要經(jīng)過(guò)水溶液，因此驗(yàn)證水放在第一位，無(wú)水硫酸銅與水反應(yīng)得到五水硫酸銅，顏色有白色變?yōu)樗{(lán)色；三氧化硫通入到氯化鋇溶液中將有白色沉淀生成，從而驗(yàn)證三氧化硫的存在；濃硫酸干燥二氧化硫，二氧化硫被氫氧化鈉溶液吸收，通過(guò)稱重法驗(yàn)證二氧化硫的存在；堿石灰避免空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入裝置C影響測(cè)定結(jié)果，氧化鐵為紅棕色，觀察固體顏色的變化確定有氧化鐵生成；據(jù)此分析判斷；

解答： 解：驗(yàn)證生成的產(chǎn)物中有氧化鐵、二氧化硫、三氧化硫、水，因大部分物質(zhì)的驗(yàn)證需要經(jīng)過(guò)水溶液，因此驗(yàn)證水放在第一位，無(wú)水硫酸銅與水反應(yīng)得到五水硫酸銅，顏色有白色變?yōu)樗{(lán)色；三氧化硫通入到氯化鋇溶液中將有白色沉淀生成，從而驗(yàn)證三氧化硫的存在；濃硫酸干燥二氧化硫，二氧化硫被氫氧化鈉溶液吸收，通過(guò)稱重法驗(yàn)證二氧化硫的存在；堿石灰避免空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入裝置C影響測(cè)定結(jié)果，氧化鐵為紅棕色，觀察固體顏色的變化確定有氧化鐵生成；
（1）硬質(zhì)玻璃管內(nèi)物質(zhì)由綠色變?yōu)榧t棕色，上述分析可知生成的物質(zhì)為Fe₂O₃ ；干燥管內(nèi)物質(zhì)顏色由白色變藍(lán)色，證明生成的產(chǎn)物中有水生成，稱取綠礬樣品質(zhì)量11.12g，C裝置增重為二氧化硫氣體的質(zhì)量為1.28g，A裝置中生成白色沉淀4.66g為硫酸鋇，物質(zhì)的量=

4.66g

233g/mol

=0.02mol，依據(jù)元素守恒可知三氧化硫?yàn)?.2mol，質(zhì)量=0.2mol×80g/mol=1.6g；
故答案為：

	實(shí)驗(yàn)記錄	實(shí)驗(yàn)分析或?qū)嶒?yàn)結(jié)論
		Fe2O3
	藍(lán)	H2O
		1.28
		1.6

（2）分析裝置可知，該小組的實(shí)驗(yàn)中所用濃硫酸的作用是濃硫酸干燥二氧化硫氣體，C裝置是吸收二氧化硫氣體測(cè)定生成二氧化硫的質(zhì)量，連接U形管，其中堿石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置C影響二氧化硫氣體的測(cè)定；
故答案為：除去SO₂中的水蒸氣（或干燥SO₂），防止空氣中的水蒸氣、CO₂等進(jìn)入C裝置中；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，生成二氧化硫物質(zhì)的量為0.02mol，生成三氧化硫物質(zhì)的量為0.02mol，結(jié)合綠礬質(zhì)量計(jì)算可知，綠礬樣品質(zhì)量11.12g，亞鐵鹽物質(zhì)的量=

11.12g

278g/mol

=0.04mol，依據(jù)上述分析生成紅棕色固體為氧化鐵，結(jié)合元素守恒寫出綠礬分解的化學(xué)方程式：2（FeSO₄?7H₂O）

高溫  .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+14H₂O↑；
故答案為：2（FeSO₄?7H₂O）

高溫  .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+14H₂O↑；
（4）在A、D之間連接一個(gè)盛有品紅溶液的洗氣裝置即可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，二氧化硫具有漂白性使品紅試液褪色；
故答案為：品紅溶液；
（5）綠礬樣品分解不完，說(shuō)明存在硫酸亞鐵，利用亞鐵離子具有還原性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，可以把受熱分解得到固體溶解于硫酸溶液中，加入酸化的高錳酸鉀溶液，若褪色證明含有亞鐵離子，證明固體分解不完全；
故答案為：取加熱后的樣品于試管中，加入稀硫酸溶解，滴加酸性高錳酸鉀溶液，溶液褪色，即證明樣品沒(méi)有完全分解；
（6）在煅燒過(guò)程中，綠礬發(fā)生分解，放出二氧化硫和三氧化硫，其中三氧化硫與水蒸氣同時(shí)冷凝，便可得到硫酸，綠礬油”即是指硫酸；
故答案為：H₂SO₄；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的分析判斷，實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析，裝置作用的判斷，掌握實(shí)驗(yàn)基本操作，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用是關(guān)鍵，題目難度中等．