Question

【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化學中的重要試劑。

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

[實驗探究]某化學小組選用下圖所示部分裝置進行實驗(夾持裝置略)

實驗Ⅰ 驗證分解產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象為___________________________________。

(3)證明有氨氣生成的實驗現象為_____________________________________。

(4)A中固體完全分解后變為紅棕色粉末，設計實驗證明A中殘留固體僅為Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4：_______________________。

實驗Ⅱ 乙同學為探究分解產物中的硫氧化物，連接裝置A-E-F-B進行實驗。

(5)實驗過程中觀察到：E中沒有明顯現象，F中溶液褪色，據此得出的結論是_________________________________。

(6)B的作用是_____________________________________。

(7)實驗證明(NH4)2Fe(SO4)2受熱分解除上述產物外，還有N2生成，寫出A中反應的化學方程式___________________________________。

Answer 1

【答案】(1)ACBD

(2)C中無水硫酸銅變藍

(3)D中溶液變為紅色

(4)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FeO或Fe3O4

(5)分解產物中有SO2，沒有SO3

(6)吸收SO2，防止污染

(7)2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O

【解析】(1)驗證分解產物中含有氨氣和水蒸氣，為防止后面溶液干擾必須先檢驗水蒸氣，用C中無水硫酸銅檢驗，再用堿石灰除去水，用含酚酞的水檢驗氨氣，故順序是ACBD。

(2)無水硫酸銅遇水會變藍。

(3)氨氣溶于水顯堿性，故遇酚酞變紅。

(4)氧化鐵中沒有二價鐵，氧化亞鐵和四氧化三鐵中都含有亞鐵離子，可使高錳酸鉀褪色，故可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FeO或Fe3O4。

(5)SO3遇鹽酸酸化的氯化鋇會產生白色沉淀，而E中沒有明顯現象，說明產物中沒有SO3，二氧化硫能使品紅褪色，F中溶液褪色，故含有二氧化硫。

(6)產物中有二氧化硫會污染空氣，故要用堿石灰吸收二氧化硫。

(7)據以上分析產物中含有Fe2O3、SO2、NH3、N2和H2O，故方程式為2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O。