Question

硫酸亞鐵銨晶體[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O]俗稱“摩爾鹽”，是分析化學(xué)中的重要試劑．
（1）查閱文獻：硫酸亞鐵銨晶體在500℃時隔絕空氣加熱完全分解，固體產(chǎn)物可能有FeO和Fe₂O₃，則氣體產(chǎn)物可能有NH₃、SO₃、H₂O、N₂和

 

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（2）為檢驗分解產(chǎn)物的成分，設(shè)計如圖實驗裝置．隔絕空氣加熱A中的硫酸亞鐵銨至分解完全．

①A中固體充分加熱較長時間后，再通入氮氣，目的是

 

．
②裝置B的作用是為了檢驗分解產(chǎn)物中是否有

 

氣體生成；實驗中，觀察到C中有白色沉淀生成，則C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

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③甲同學(xué)設(shè)計實驗驗證A中殘留物是否含有FeO，請幫他完成表中內(nèi)容．
限選試劑：KSCN溶液、濃鹽酸、稀硫酸、KMnO₄溶液、稀硝酸、蒸餾水．儀器和用品自選．

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論

④乙同學(xué)認(rèn)為只需精確稱量加熱前后固體的質(zhì)量即可確定殘留固體的成分，你是否同意乙同學(xué)的看法，并簡述理由：

 

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Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）根據(jù)硫酸亞鐵銨晶體[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O]的化學(xué)式組成及質(zhì)量守恒定律判斷；
（2）①依據(jù)實驗測定過程分析，通入氮氣可以使分解生成的氣體全部趕到裝置BC中完全吸收；
②三氧化硫和氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；裝置C中通入二氧化硫和過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
③氧化亞鐵具有還原性，能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化從而使高錳酸鉀溶液褪色，據(jù)此可以判斷A中殘留物否是否有氧化亞鐵；
④氧化亞鐵和氧化鐵的摩爾質(zhì)量不同，主要（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O的質(zhì)量固定，則生成的氧化亞鐵和氧化鐵的質(zhì)量會不同，據(jù)此進行判斷．

解答： 解：（1）硫酸亞鐵銨晶體的化學(xué)式為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O，在500℃時隔絕空氣加熱完全分解，固體產(chǎn)物可能有FeO和Fe₂O₃，則氣體產(chǎn)物可能有NH₃、SO₃、H₂O、N₂，還可能含有SO₂，
故答案為：SO₂；
（2）①A中固體充分加熱較長時間后，通入氮氣目的是使分解生成的 氣體在BC裝置中完全吸收，
故答案為：將分解生成的氣體在BC裝置中完全吸收；
②裝置B中BaC1₂溶液的作用是為了檢驗分解產(chǎn)物中是否有SO₃氣體生成，若含有該氣體，會生成硫酸鋇白色沉淀，觀察到的觀象為溶液變渾濁；
裝置C中通入二氧化硫和過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+H₂O₂+Ba²⁺=BaSO₄↓+2H⁺，
故答案為：SO₃；SO₂+H₂O₂+Ba²⁺=BaSO₄↓+2H⁺；
③根據(jù)亞鐵離子的還原性，可以用高錳酸鉀溶液檢驗，方法為：取少量A中殘留物與試管中，加入適量稀硫酸，充分振蕩使其完全溶解，在所得溶液中滴加高錳酸鉀溶液，并振蕩，若高錳酸鉀溶液褪色，則殘留物中含有FeO；若高錳酸鉀溶液不褪色，則殘留物中不含F(xiàn)eO，
故答案為：

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
取少量A中殘留物與試管中，加入適量稀硫酸，充分振蕩使其完全溶解； 在所得溶液中滴加高錳酸鉀溶液，并振蕩．	若高錳酸鉀溶液褪色，則殘留物中含有FeO； 若高錳酸鉀溶液不褪色，則殘留物中不含F(xiàn)eO．

④將一定量的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O完全分解后生成FeO或Fe₂O₃的量是確定的，且二者的質(zhì)量不相同，所以只需精確稱量加熱前后固體的質(zhì)量即可確定殘留固體的成分，
故答案為：同意，一定量的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O完全分解后生成FeO或Fe₂O₃的量是確定的，且各不相同．

點評：本題通過探究硫酸亞鐵銨晶體的組成成分及檢驗，考查了性質(zhì)實驗方案的設(shè)計方法，題目難度中等，注意掌握常見物質(zhì)的性質(zhì)及檢驗方法，明確性質(zhì)實驗方案的設(shè)計與評價原則，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/div>