Question

【題目】某研究小組探究在加熱條件下FeSO4分解的氣體產(chǎn)物及相關(guān)性質(zhì)。已知：SO2的沸點(diǎn)為-10℃、SO3的沸點(diǎn)為44.8℃。

Ⅰ．用如圖所示裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證分解FeSO4生成的氣態(tài)產(chǎn)物。

（1）實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作是_______________________。

（2）按氣流方向連接各儀器，用字母表示接口的連接順序：a→_________________。

（3）若觀察到裝置丙中有無色液體產(chǎn)生，裝置丁中溶液變成無色，則 FeSO4分解的化學(xué)方程式為____________________。

Ⅱ．為探究SO2使品紅溶液褪色的原理，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1：將稀鹽酸和NaOH溶液分別滴入品紅水溶液中。觀察到前者溶液顏色變淺，但未能完全褪色，后者溶液顏色幾乎不變。

實(shí)驗(yàn)2：在滴有稀鹽酸和NaOH溶液的兩份品紅水溶液中分別通入SO2。觀察到前者溶液逐漸褪色，后者溶液很快褪色。

實(shí)驗(yàn)3：在兩份品紅水溶液中分別加入一小粒Na2SO3固體和NaHSO3固體，前者溶液很快褪色，后者溶液褪色很慢。

（1）由實(shí)驗(yàn)1可推測品紅水溶液呈________性。

（2）由實(shí)驗(yàn)2、3可推知，使品紅水溶液褪色的主要微粒是_________（填化學(xué)式）。

（3）若將SO2通入品紅的無水乙醇溶液，試預(yù)測可能出現(xiàn)的現(xiàn)象________________。

（4）加熱溶有Na2SO3的品紅水溶液，發(fā)現(xiàn)不能恢復(fù)紅色，試解釋原因____________________。

Answer 1

【答案】 檢查裝置氣密性 d→e→f→g→b→c 2FeSO4Fe2O3+ SO2↑+ SO3↑ 堿 SO32－ 品紅的無水乙醇溶液不褪色 Na2SO3溶液中的c(SO32-)大，加熱后水解程度增大，但仍無法除盡

【解析】Ⅰ．（1）驗(yàn)證分解FeSO4生成的氣態(tài)產(chǎn)物，氣體制備或檢驗(yàn)氣體的產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行檢查裝置氣密性的操作；（2）先將高溫分解氣體通過丙裝置的冷卻收集得三氧化硫，再通過丁的品紅水溶液檢驗(yàn)二氧化硫的存在，最后用乙裝置吸收尾氣，按氣流方向連接順序?yàn)椋篴→d→e→f→g→b→c；（3）若觀察到裝置丙中有無色液體產(chǎn)生，則產(chǎn)物有三氧化硫；裝置丁中溶液變成無色，則產(chǎn)物中有二氧化硫，則 FeSO4分解的化學(xué)方程式為：2FeSO4Fe2O3+ SO2↑+ SO3↑；

Ⅱ．（1）加入稀鹽酸時(shí)品紅顏色變淺，而加入氫氧化鈉溶液時(shí)溶液顏色幾乎不變，說明酸對(duì)品紅溶液影響大，則由實(shí)驗(yàn)1可推測品紅水溶液呈堿性；

（2）實(shí)驗(yàn)2：SO2通入鹽酸中不反應(yīng)，以亞硫酸的形式存在溶液中，溶液中電離出的亞硫酸根離子和亞硫酸氫根離子濃度都很小，品紅水溶液逐漸褪色；SO2通入氫氧化鈉溶液中反應(yīng)生成亞硫酸鈉，溶液中亞硫酸根離子（或亞硫酸氫根離子）濃度較大，品紅水溶液很快褪色；可能是由亞硫酸根離子或亞硫酸氫根離子引起；實(shí)驗(yàn)3：在兩份品紅水溶液中分別加入一小粒Na2SO3固體和NaHSO3固體，前者溶液很快褪色，后者溶液褪色很慢。進(jìn)一步說明是由亞硫酸根離子引起的褪色而不是亞硫酸氫根離子；即SO32－；（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知，使品紅水溶液褪色的是亞硫酸根離子，若將SO2通入品紅的無水乙醇溶液中，溶液中不存在亞硫酸根離子，則品紅的無水乙醇溶液不褪色；（4）加熱溶有Na2SO3的品紅水溶液，Na2SO3溶液中的c(SO32-)大，加熱后水解程度增大，但仍無法除盡，不能使品紅水溶液恢復(fù)紅色。