Question

【題目】綠礬（FeSO4·7H2O）用途廣泛，可用作凈水劑，醫(yī)學(xué)上可用作補血劑，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雜質(zhì)的吸附作用，使雜質(zhì)沉降來達到凈水的目的。

（2）缺鐵會引起貧血，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二氧化硫。

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

（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在一個化學(xué)反應(yīng)中，如果有元素化合價升高，同時就有元素化合價降低。

③無水硫酸銅遇水變藍。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	沸點	能否使高錳酸鉀溶液褪色
SO2	-75.5℃	-10℃	能
SO3	16.8℃	44.8℃	不能

（提出問題）《本草綱目》中記載綠礬“煅過變赤”，經(jīng)實驗驗證綠礬高溫分解確實產(chǎn)生紅色固體，說明綠礬高溫分解產(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)認為無需通過進一步實驗即可判定猜想2錯誤，理由是__________________________。

（設(shè)計實驗）乙同學(xué)用以下裝置檢驗綠礬高溫分解產(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_____________（填字母，且每套裝置限用一次）。

（分析現(xiàn)象）進行上述實驗，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)無色晶體，說明猜想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，鐵的化合價升高，只有升，沒有降 BDAC 褪色/變淺 變藍

【解析】

提出問題：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，在一個化學(xué)反應(yīng)中，如果有元素化合價升高，同時就有元素化合價降低。如果產(chǎn)物是H2O和SO3則鐵的化合價只有升高，沒有降，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，鐵的化合價升高，只有升，沒有降。

設(shè)計實驗：混合氣體先通過B無水硫酸銅，驗證水蒸氣的存在，然后通過D冰水，使水蒸氣凝結(jié)成水，除去了混合氣體中的水蒸氣，同時能驗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使無水硫酸銅變藍，因此B中U形管內(nèi)固體會變藍，綠礬高溫分解產(chǎn)生Fe2O3、H2O、SO2和SO3，化學(xué)方程為