Question

【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4]2Fe(SO4)2]是分析化學(xué)中的重要試劑。

[查閱資料]隔絕空氣加熱至500℃時硫酸亞鐵鐵銨能完全分解，分解產(chǎn)物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等。

[實驗探究]某化學(xué)小組選用下圖所示部分裝置進行實驗（夾持裝置略）

（1）驗證分解產(chǎn)物中含有氨氣和水蒸氣，并探究殘留固體成分。

①所選用裝置的正確連接順序為________（填裝置的字母序號）。

②證明有水蒸氣生成的實驗現(xiàn)象為___________。

③證明有氨氣生成的實驗現(xiàn)象為_______________。

④A中固體完全分解后變?yōu)榧t棕色粉末，設(shè)計實驗證明A中殘留固體僅為Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4:_________。

（2）探究分解產(chǎn)物中的硫氧化物，連接裝置A-E-F-B進行實驗。

①實驗過程中觀察到：E中沒有明顯現(xiàn)象，F中溶液褪色，據(jù)此得出的結(jié)論是_________。

②B的作用是_________。

③實驗證明(NH4]2Fe(SO4)2受熱分解除上述產(chǎn)物外，還有N2生成，寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________。

Answer 1

【答案】 ACBD C中無水硫酸銅變藍 D中溶液變?yōu)榧t色 取少量A中殘留固體，加入適量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，若高錳酸鉀溶液不褪色，則殘留固體僅為Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4。（或加入鐵氰化鉀溶液，有藍色沉淀） 分解產(chǎn)物中有SO2，沒有SO3 吸收SO2，防止污染 2(NH4)2Fe(SO4)2 Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O

【解析】(1)實驗I驗證分解產(chǎn)物中含有氨氣和水蒸氣，選擇裝置A先通入氮氣排凈裝置中的空氣，加熱分解硫酸亞鐵銨，分解產(chǎn)物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等，通過裝置C中無水硫酸銅檢驗生成的水，再通過裝置B中的足量堿石灰除去水蒸氣、硫的氧化物，通過裝置D檢驗氨氣的生成，通入后溶液變紅色說明生成氣體中含氨氣，所選用裝置的正確連接順序為ACBD，故答案為：ACBD；

(2)利用無水硫酸銅遇到水變藍色證明水蒸氣生成，證明有水蒸氣生成的實驗現(xiàn)象為C中無水硫酸銅變藍色，故答案為：C中無水硫酸銅變藍色；

(3)證明有氨氣生成是利用氨氣極易溶于水生成一水合氨，溶液顯堿性使酚酞變紅色，證明有氨氣生成的實驗現(xiàn)象為D中溶液變紅色，故答案為：D中溶液變紅色；

(4)設(shè)計實驗證明A中殘留固體僅為Fe2O3，而不含F(xiàn)eO或Fe3O4，設(shè)計實驗利用亞鐵離子具有還原性可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色設(shè)計，取少量A中殘留固體加入適量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，若高錳酸鉀溶液不褪色，則殘留固體是Fe2O3而不含F(xiàn)eO和Fe3O4，故答案為：取少量A中殘留固體加入適量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，若高錳酸鉀溶液不褪色，則殘留固體是Fe2O3而不含F(xiàn)eO和Fe3O4；

(5)E中含HCl的BaCl2溶液沒有明顯現(xiàn)象，說明無硫酸鋇沉淀生成，證明分解產(chǎn)物中無三氧化硫生成，二氧化硫具有漂白性能使品紅溶液褪色，F(xiàn)中溶液褪色說明有二氧化硫生成，故答案為：分解產(chǎn)物中有SO2沒有SO3；

(6)連接裝置A-E-F-B進行實驗，最后裝置B是防止二氧化硫污染空氣，故答案為：吸收SO2防止污染空氣；

(7)實驗證明(NH4)2Fe(SO4)2受熱分解生成氨氣、二氧化硫、氧化鐵、水，還有N2產(chǎn)生，結(jié)合原子守恒和電子守恒配平書寫化學(xué)方程式為：2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O，故答案為：2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O。