某研究性学习小组从网上查到绿矾（FeSO4•7H2O）受热分解的方程式为2FeSO4•7H2O高温.Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑，设计了如图所示实验装置来验证绿矾受热分解是否发生上述反应．主要实验步骤

Question

某研究性学习小组从网上查到绿矾（FeSO₄•7H₂O）受热分解的方程式为2FeSO₄•7H₂O(高温.)/()Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+14H₂O↑，设计了如图所示实验装置来验证绿矾受热分解是否发生上述反应．

主要实验步骤如下：
①组装仪器并检查装置的气密性；
②称量绿矾样品及U形干燥管E的质量，将称量后的绿矾置于硬质玻璃管内；
③关闭活塞K，加强热使绿矾完全分解；
④打开活塞K，缓缓鼓入一定量的氮气；
⑤再次称量干燥管E的质量；
⑥重复步骤④⑤的操作，直到干燥管E的质量基本不变为止；
⑦称量洗气瓶C中所得沉淀的质量．试回答下列问题：
（1）洗气瓶D中浓H₂SO₄的作用为______．
（2）步骤⑦从溶液中获取沉淀质量的具体操作为______．
（3）实验小组的报告如下，请补充完整：

	实验记录	分析或计算结果
现象	硬质玻璃管内物质由绿色变为红棕色	生成物有______
	干燥管B中晶体由白色变为蓝色	生成物有H2O
数据	称取绿矾样品16.68g	反应的绿矾的物质的量为0.06mol
	干燥管E最后增加的质量2.24g	生成SO2______mol
	C中生成白色沉淀的质量为4.66g	生成SO3 0.02mol

（4）该实验所得到的数据与所查到的化学方程式中的定量关系不相符合，请分析可能的原因：
______（两条即可）．
（5）为达到“验证绿矾受热分解是否发生上述反应”的目的，该实验的设计有多处不妥，请提出改进建议：______（两条即可）．

Answer 1

（1）浓硫酸具有吸水性，可用于除去SO₂中的H₂O，起到干燥作用，
故答案为：除去SO₂中的H₂O（或干燥）；
（2）步骤⑦从溶液中获取沉淀质量，应进行等操作过滤、洗涤、干燥、称量，
故答案为：过滤、洗涤、干燥、称量；
（3）硬质玻璃管内物质由绿色变为红棕色，说明生成Fe₂O₃，干燥管E最后增加的质量2.24g，应为SO₂的质量，
n（SO₂）=(2.24g)/(64g/mol)=0.035mol，
故答案为：Fe₂O₃；0.035；
（4）以上数据可得n（SO₃ ）：n（SO₂）=0.02mol：0.035mol=2：3.5＜1：1，说明SO₃偏小，可能为高温下部分SO₃分解为SO₂和O₂ 、干燥管E吸收了空气中的H₂O和CO₂气体、干燥管E吸收了空气中的H₂O和CO₂气体或应生成的气体未被完全吸收等原因，而反应的绿矾的物质的量为0.06mol，理论上应生成0.03molSO₃，如绿矾分解不完全也可导致结果偏小，
故答案为：①高温下部分SO₃分解为SO₂和O₂ ；②干燥管E吸收了空气中的H₂O和CO₂气体；③绿矾分解不完全；④反应生成的气体未被完全吸收；
（5）验证绿矾受热分解是否发生上述反应，可用增加检验SO₂气体的装置，如将干燥管E换成装有品红试剂的洗气瓶等不必称量质量，为减小空气中二氧化碳和水的进入，在装置最后再加上一个干燥管，防止空气中的水蒸气进入干燥管E中；为防止二氧化硫污染空气，可加尾气吸收装置，
故答案为：增加检验SO₂气体的装置，如将干燥管E换成装有品红试剂的洗气瓶等，不必称量质量； 在装置最后再加上一个干燥管，防止空气中的水蒸气进入干燥管E中；加尾气吸收装置，防止空气污染．