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【易错题】(15分)聚合硫酸铁(SPFS)是一种新型的饮用水处理剂和城市污水净化剂，其化学组成可表示为[Fe2(OH)n(SO4)3－n2]m。某研究小组将聚合硫酸铁在一定条件下加热完全分解，对所得气体产物和固体产物进行实验探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下试剂完成验证和探究过程(已知SO3的熔点为16.8 ℃)。
试剂：1.0 mol•L－1的盐酸、1.0 mol•L－1的KMnO4溶液、 0.1 mol•L－1的BaCl2溶液、20%的KSCN溶液、品红溶液、蒸馏水、冰水。
（1）聚合硫酸铁中铁元素的化合价是________。
（2）固体产物成分的探究
【实验设计】
实验步骤 现象
步骤1：取适量的固体产物于试管中，加入足量1.0 mol•L－1的盐酸，充分振荡使固体完全溶解 固体溶解，没有观察
到气泡，溶液呈黄色
步骤2：取少量步骤1所得溶液于试管中，加入适量20%的KSCN溶液，振荡 溶液呈血红色
步骤3：另取少量步骤1所得溶液于试管中，滴入少量1.0 mol•L－1的KMnO4溶液，振荡 KMnO4的紫红色不褪去
【思考与判断】
根据上面的信息，可以确定固体产物的成分是________；步骤1中发生反应的离子方程式为________________。
（3）气体产物成分的探究(不考虑水蒸气)
【提出假设】
假设1：所得气体的成分是SO3；
假设2：所得气体的成分是SO2、O2；
假设3：所得气体的成分是________。
【思考与判断】
根据上面的信息，可以确定固体产物的成分是________；步骤1中发生反应的离子方程式为________________。
【设计实验方案，验证假设】
按下表的实验步骤写出预期现象与结论。
实验操作 预期现象与结论
步骤1：将少量气体产物通入盛有适量品红溶液的试管中，观察溶液的颜色变化，然后加热再观察溶液的颜色变化
步骤2：将气体产物缓缓通过浸在冰水中的U形管(如图)，然后在U形管中加入适量0.1 mol•L－1的BaCl2溶液，充分振荡
【答案】
（1）＋3 (1分)
（2）Fe2O3 (2分) Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O (2分)
（3）SO3、SO2、O2(2分)
实验操作 预期现象与结论
①若品红溶液不褪色，则假设1成立 (2分)
②若品红溶液褪色,加热后又恢复红色，则假设2或3成立 (2分)
结合步骤1中的②：
①若无白色沉淀生成，则假设2成立 (2分)
②若有白色沉淀生成，则假设3成立 (2分)
