Question

【題目】已知硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗稱莫爾鹽)可溶于水，在100℃～110℃時分解，其探究其化學性質，甲、乙兩同學設計了如下實驗。

I.探究莫爾鹽晶體加熱時的分解產物。

(1)甲同學設計如圖所示的裝置進行實驗。裝置C中可觀察到的現象是_________，由此可知分解產物中有________(填化學式)。

(2)乙同學認為莫爾鹽晶體分解的產物中還可能含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。為驗證產物的存在，用下列裝置進行實驗。

D. 品紅溶液 E.NaOH溶液 F.BaCl2溶液和足量鹽酸 G.排水集氣法 H. 安全瓶

①乙同學的實驗中，裝置依次連按的合理順序為：A→H→（______） →（______） →（______） →G。

②證明含有SO3的實驗現象是__________；安全瓶H的作用是___________。

II.為測定硫酸亞鐵銨純度，稱取mg莫爾鹽樣品，配成500mL溶液。甲、乙兩位同學設計了如下兩個實驗方案。

甲方案：取25.00mL樣品溶液用0.1000mol/L的酸性K2Cr2O7溶液分三次進行滴定。

乙方案(通過NH4+測定)：實驗設計裝置如圖所示。取25.00mL樣品溶液進行該實驗。

請回答：

(1)甲方案中的離子方程式為___________。

(2)乙方案中量氣管中最佳試劑是__________。

a.水 b.飽和NaHCO3溶液 c.CCl4 d.飽和NaCl溶液

(3)乙方案中收集完氣體并恢復至室溫，為了減小實驗誤差，讀數前應進行的操作是_________。

(4)若測得NH3為VL(已折算為標準狀況下)，則硫酸亞鐵銨純度為____(列出計算式)

Answer 1

【答案】溶液變紅 NH3 F D E F中出現白色沉淀 防倒吸 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O c 上下移動量氣管(滴定管)，使左右兩邊液面相平

【解析】

Ⅰ．(1)莫爾鹽受熱分解，分解時會產生氨氣和二氧化硫、三氧化硫等酸性氣體，根據裝置圖可知，堿石灰可以吸收酸性氣體，氨氣遇到酚酞溶液會變紅色，所以裝置C 中可觀察到的現象是溶液變紅，由此可知莫爾鹽晶體分解的產物中有NH3，裝置B的主要作用是吸收分解產生的酸性氣體，故答案為：溶液變紅；NH3；

(2)①要檢驗生成SO3(g)、SO2(g)及N2，在甲組實驗中的裝置A產生氣體后，經過安全瓶后通過氯化鋇溶液檢驗SO3，再通過品紅溶液檢驗SO2，用濃氫氧化鈉除去二氧化硫，用排水集氣法收集氮氣，所以裝置依次連接的合理順序為A、H、F、D、E、G，故答案為：F；D；E；

②由于產生的氣體中有氨氣，所以氯化鋇溶液中加入足量的鹽酸，可以吸收氨氣并防止產生亞硫酸鋇沉淀，排除SO2的干擾，SO3通入氯化鋇溶液中可以產生硫酸鋇沉淀，二氧化硫能使品紅褪色，所以裝置F中足量鹽酸的作用是吸收氨氣并將溶液酸化，排除SO2的干擾，含有SO3的實驗現象是F中有白色沉淀，三氧化硫、二氧化硫等易溶于水，安全瓶的作用是防止倒吸，故答案為：F中出現白色沉淀；防倒吸；

Ⅱ．(1)K2Cr2O7溶液具有氧化性，能氧化亞鐵離子為鐵離子，反應的離子方程式為：Cr2O72－+ 6Fe2++14H+ =2Cr3++ 6Fe3++ 7H2O，故答案為：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；

(2)乙裝置中導管在液面以上，符合排液體收集氣體要求，量氣管中液體應不能溶解氨氣，氨氣易溶于水，難溶于四氯化碳，故用排四氯化碳法收集，故答案選c；

(3)氣體體積受溫度和壓強影響較大，則讀數前應進行的操作是上下移動量氣管（滴定管），使左右兩邊液面相平，故答案為：上下移動量氣管(滴定管)，使左右兩邊液面相平；

(4)VL氨氣的物質的量為：V/22.4mol，m g硫酸亞鐵銨樣品中含N的物質的量為500mL/25mL×V/22.4mol=20V/22.4mol，硫酸亞鐵銨的純度為：，故答案為：。