Question

【題目】綠礬（FeSO4·7H2O）用途廣泛，可用作凈水劑，醫(yī)學(xué)上可用作補(bǔ)血?jiǎng)�，還可用于制顏料。

（1）綠礬是一種絮凝劑，利用其溶于水后生成的膠狀物對(duì)雜質(zhì)的吸附作用，使雜質(zhì)沉降來(lái)達(dá)到凈水的目的。

（2）缺鐵會(huì)引起貧血，鐵是一種人體必需的微量元素。

（3）《本草綱目》中記載，綠礬“煅過(guò)變赤，則為絳礬”。絳礬是古代壁畫、彩塑中使用的一種紅色顏料。

（4）鐵的氧化物中已知三氧化二鐵為紅色。四氧化三鐵和氧化亞鐵為黑色。

（5）氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化硫和三氧化硫；高錳酸鉀溶液可以檢驗(yàn)二氧化硫。

某化學(xué)興趣小組同學(xué)對(duì)綠礬高溫分解的產(chǎn)物很感興趣，進(jìn)行了如下探究。

（查閱資料）①綠礬高溫分解的產(chǎn)物是一種固態(tài)金屬氧化物和幾種氣態(tài)非金屬氧化物。

②在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，如果有元素化合價(jià)升高，同時(shí)就有元素化合價(jià)降低。

③無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)。④硫有兩種常見的氧化物，部分性質(zhì)如下表：

硫的氧化物	熔點(diǎn)	沸點(diǎn)	能否使高錳酸鉀溶液褪色
SO2	-75.5℃	-10℃	能
SO3	16.8℃	44.8℃	不能

（提出問(wèn)題）《本草綱目》中記載綠礬“煅過(guò)變赤”，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證綠礬高溫分解確實(shí)產(chǎn)生紅色固體，說(shuō)明綠礬高溫分解產(chǎn)生的一種固態(tài)金屬氧化物是____________，那么產(chǎn)生的幾種氣態(tài)非金屬氧化物是什么呢？

（進(jìn)行猜想）猜想1：H2O和_____________；

猜想2：H2O和SO3；

猜想3：H2O、SO2和SO3

甲同學(xué)認(rèn)為無(wú)需通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)即可判定猜想2錯(cuò)誤，理由是__________________________。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）乙同學(xué)用以下裝置檢驗(yàn)綠礬高溫分解產(chǎn)生的氣態(tài)非金屬氧化物：

需將綠礬高溫分解產(chǎn)生的氣體依次通過(guò)_____________（填字母，且每套裝置限用一次）。

（分析現(xiàn)象）進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，觀察到A中試管內(nèi)溶液_________，B中U形管內(nèi)固體__________，D中U形管內(nèi)出現(xiàn)無(wú)色晶體，說(shuō)明猜想3正確。綠礬高溫分解的化學(xué)方程式為______________。

Answer 1

【答案】Fe2O3 SO2 若產(chǎn)生氣態(tài)非金屬氧化物H2O和SO3，鐵的化合價(jià)升高，只有升，沒(méi)有降 BDAC 褪色/變淺 變藍(lán)

【解析】

提出問(wèn)題：綠礬是FeSO4·7H2O高溫分解后產(chǎn)生紅色固體是三氧化二鐵；

進(jìn)行猜想：綠礬是FeSO4·7H2O高溫分解后可產(chǎn)生水蒸氣和二氧化硫或三氧化硫或二氧化硫和三氧化硫的混合物。因此此處是二氧化硫；根據(jù)資料中，在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，如果有元素化合價(jià)升高，同時(shí)就有元素化合價(jià)降低。如果產(chǎn)物是H2O和SO3則鐵的化合價(jià)只有升高，沒(méi)有降，不符合資料內(nèi)容。所以原因是若產(chǎn)生氣態(tài)非金屬氧化物H2O和SO3，鐵的化合價(jià)升高，只有升，沒(méi)有降。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：混合氣體先通過(guò)B無(wú)水硫酸銅，驗(yàn)證水蒸氣的存在，然后通過(guò)D冰水，使水蒸氣凝結(jié)成水，除去了混合氣體中的水蒸氣，同時(shí)能驗(yàn)證混合氣體中是否有三氧化硫，接著通入A高錳酸鉀之中驗(yàn)證是否有二氧化硫的存在，最后用C氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體防止空氣污染。因此順序是BDAC

分析現(xiàn)象：猜想3正確則混合氣體中存在H2O、SO2和SO3，SO2會(huì)使高錳酸鉀溶液褪色，因此A中試管內(nèi)溶液褪色/變淺；H2O使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，因此B中U形管內(nèi)固體會(huì)變藍(lán)，綠礬高溫分解產(chǎn)生Fe2O3、H2O、SO2和SO3，化學(xué)方程為