Question

綠礬是一種重要的化工原料．
【問題1】綠礬晶體（FeSO₄?7H₂O）由于保存不妥或長久放置，容易被空氣中的氧氣氧化而變質．為探究綠礬樣品的變質情況，化學興趣小組的同學設計了下列實驗方案．可供選擇的試劑：KSCN溶液、酸性KMnO₄溶液、氯水、NaOH溶液、BaCl₂溶液請參與完成方案設計．
實驗準備：取少量綠礬樣品，用蒸餾水在燒杯中配成溶液．
（1）方案1：取少量溶液，加入幾滴

 

試劑，如果觀察到的現象是溶液變血紅色；實驗結論：證明綠礬樣品已被氧化．
（2）方案2：取少量溶液，加入幾滴酸性KMnO₄溶液，如果觀察到的現象是

 

．實驗結論：證明綠礬樣品完全被氧化．
（3）使用FeSO₄時，如要防止Fe³⁺的干擾，可以加入適量鐵粉進行除雜，寫出加入鐵粉后發生反應的離子方程式

 

．
【問題2】灼燒綠礬的反應方程式：2（FeSO₄?7H₂O）

強熱  .

 Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+14H₂O，工業上常通過高溫分解FeSO₄的方法制備Fe₂O₃，為檢驗FeSO₄高溫分解的氣體產物中是否含有SO₂和SO₃，進行如下實驗：將FeSO₄高溫分解產生的氣體通入如圖的裝置中．請回答以下問題：
（1）裝置Ⅰ中氯化鋇溶液中可觀察到現象

 

．
（2）裝置Ⅱ中試劑為品紅溶液，其作用是

 

，品紅溶液中可觀察到現象是

 

．
（3）裝置Ⅲ中試劑為NaOH溶液，其目的是

 

．

Answer 1

分析：【問題1】綠礬樣品被氧化會生成Fe³⁺，Fe³⁺可使KSCN溶液會變血紅色，Fe²⁺能使酸性KMnO₄溶液褪色，Fe³⁺與Fe反應生成Fe²⁺以此分析；
【問題2】氯化鋇溶液用于檢驗產物SO₃，品紅溶液用于檢驗產物SO₂，氫氧化鈉溶液用于尾氣吸收．

解答：解：【問題1】（1）綠礬樣品被氧化會生成Fe³⁺，有Fe³⁺存在即可明綠礬樣品已被氧化，Fe³⁺可使KSCN溶液會變血紅色，
故答案為：KSCN溶液；
（2）Fe²⁺能使酸性KMnO₄溶液褪色，若溶液不褪色，說明溶液中沒有Fe²⁺，則證明綠礬樣品完全被氧化，
故答案為：溶液不褪色；
（3）Fe³⁺與Fe反應生成Fe²⁺，離子方程式為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，故答案為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
【問題2】（1）氯化鋇溶液用于檢驗產物SO₃，SO₃+H₂O=H₂SO₄，硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇白色沉淀，裝置Ⅰ中氯化鋇溶液中可觀察到有白色沉淀產生，
故答案為：有白色沉淀產生； （2）SO₂具有漂白性，可以使品紅溶液褪色，因此品紅溶液用于檢驗產物SO₂，
故答案為：檢驗產生的氣體中是否含SO₂；品紅溶液褪色；
（3）氫氧化鈉溶液用于吸收多余的SO₂，防止造成空氣污染，
故答案為：除去多余的SO₂，防止污染空氣．

點評：本題考查了重要離子和常見化合物的檢驗，所有的實驗藥品、實驗步驟、實驗現象、實驗裝置均取決于實驗原理，因此掌握物質的性質及檢測原理是解題的關鍵．