Question

【題目】已知：硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化學(xué)中的重要試劑，在不同溫度下加熱分解產(chǎn)物不同。設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置（夾持裝置略去），在500℃時(shí)隔絕空氣加熱A中的硫酸亞鐵銨至分解完全。確定分解產(chǎn)物的成分。

（1）硫酸亞鐵銨隔絕空氣加熱完全分解，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，固體產(chǎn)物可能有FeO和Fe2O3，氣體產(chǎn)物可能有NH3、SO3、H2O、N2和___。

（2）實(shí)驗(yàn)中，觀察到C中無(wú)明顯現(xiàn)象，D中有白色沉淀生成，可確定產(chǎn)物中定有___氣體產(chǎn)生，寫(xiě)出D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式__。若去掉C，是否能得出同樣結(jié)論并解釋其原因___。

（3）為驗(yàn)證A中殘留物是否含有FeO，需要選用的試劑有___。

A．KSCN溶液 B．稀硫酸 C．濃鹽酸 D．KMnO4溶液

（4）已知分解產(chǎn)物中的某氣體能使紫色石蕊試液變藍(lán)，該氣體被氧氣連續(xù)氧化為紅棕色氣體，第一步催化氧化的化學(xué)反應(yīng)方程式為：__。

（5）上述紅棕色氣體易溶于水，當(dāng)該氣體與氧氣按5：1的體積比混合后裝滿試管倒置于水中，待液面穩(wěn)定后試管中的氣體體積變?yōu)樵�體積的__。

（6）E中收集到的氣體只有N2，其物質(zhì)的量為xmol，固體殘留物Fe2O3的物質(zhì)的量為ymol，D中沉淀物質(zhì)的量為zmol，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律，x、y和z應(yīng)滿足的關(guān)系為__。

Answer 1

【答案】SO2 SO2 H2O2+SO2+Ba2+=2H++BaSO4↓ 不能，若有SO3也有白色沉淀產(chǎn)生 BD 4NH3+5O24NO+6H2O 3x+y=z

【解析】

（1）該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，根據(jù)化合價(jià)升降守恒規(guī)律進(jìn)行判斷；

（2）C中無(wú)明顯現(xiàn)象，D中有白色沉淀生成說(shuō)明SO2被H2O2氧化后生成SO3，與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀； SO3若存在也會(huì)出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象；

（3）驗(yàn)證A中殘留物是否含有FeO，可將殘留物溶于硫酸中，加入KMnO4溶液，觀察KMnO4溶液是否褪色；

（4）能使紫色石蕊試液變藍(lán)的氣體是NH3，NH3催化氧化后能生成NO和水；

（5）紅棕色氣體為NO2，與水反應(yīng)生成HNO3和NO；

（6）根據(jù)化合價(jià)升降守恒判斷。

（1）硫酸亞鐵銨隔絕空氣加熱完全分解，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，固體產(chǎn)物可能有FeO和Fe2O3，鐵和氮的化合價(jià)升高，只能硫的化合價(jià)降低，所以氣體產(chǎn)物可能有NH3、SO3、H2O、N2和SO2；

（2）實(shí)驗(yàn)中，觀察到C中無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明沒(méi)有SO3生成，D中有白色沉淀生成，可確定產(chǎn)物中定有SO2氣體產(chǎn)生，則D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式H2O2+SO2+Ba2+=2H++BaSO4↓；若有SO3也有白色沉淀產(chǎn)生；若去掉C，不能得出同樣結(jié)論；

（3）為驗(yàn)證A中殘留物是否含有FeO，可將殘留物溶于硫酸中，加入KMnO4溶液，觀察KMnO4溶液是否褪色，因此需要選用的試劑有稀硫酸和KMnO4溶液；

（4）已知分解產(chǎn)物中的某氣體能使紫色石蕊試液變藍(lán)，該氣體被氧氣連續(xù)氧化為紅棕色氣體，則該氣體為NH3，第一步催化氧化的化學(xué)反應(yīng)方程式為：4NH3+5O24NO+6H2O；

（5）上述紅棕色氣體NO2和氧氣混合溶于水，反應(yīng)方程式為4NO2+O2+2H2O=4HNO3，當(dāng)該氣體與氧氣按5：1的體積比混合后裝滿試管倒置于水中，剩余氣體為1體積NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以待液面穩(wěn)定后試管中的氣體體積變?yōu)樵�體積的×=；

（6）E中收集到的氣體只有N2，其物質(zhì)的量為xmol，固體殘留物Fe2O3的物質(zhì)的量為ymol，D中沉淀BaSO4物質(zhì)的量為zmol，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律，化合價(jià)升降總數(shù)相等，則x、y和z應(yīng)滿足的關(guān)系為6x+2y=2z，即3x+y=z。