Question

【題目】高新一中化學興趣小組進行硫酸亞鐵銨晶體的熱分解實驗。小組同學稱取此晶體樣品39.2g,在科研人員的指導下組裝出如圖裝置時行熱分解實驗。

（1）[查閱資料]

①硫酸亞鐵銨晶體[Fe（NH4）x﹒（SO4）2﹒6H2O,相對分子質量為392]在100°C完全失去結晶水,剩余物在500°C完全分解為鐵的某氧化物、SO2、SO3、NH3和H2O。

②B裝置中濃硫酸只能吸收NH3、SO3和H2O,C裝置可以吸收SO2、CO2等氣體。

②堿石灰具有吸收水蒸氣、二氧化碳氣體的作用。

①根據資料內容,硫酸亞鐵銨晶體化學式中的x=_____；

②裝配好實驗裝置后,先要_____。

（2）[實驗過程]

①實驗開始時先能一-段時間N2,分別稱量裝置B、C的質量。

②控制不同的溫度對A中固體加熱,并持續通N2。

③停止加熱,繼續通N2直至裝置冷卻。

[數據分析]實驗過程中測得裝置B和C中的質量變化如表。

溫度/°C	室溫	100	500
B裝置/g	200	y	228
C裝置/g	100	100	103.2

①表格中y=_____。

②鐵的某氧化物的化學式為_____。

（3）[討論交流]

加熱前后及過程中均需通入N2,停止加熱后還要繼續通N2至裝置冷卻的目的是:可以_____和_____。

（4）[實驗反思]

如果沒有裝置:最后盛有堿石灰的干燥管,對C裝置數據可能的影響是_____（填“無法確定”、“偏大”、“不變”、“偏小”）。

Answer 1

【答案】2 檢查裝置氣密性 210.8g Fe2O3 除去裝置中的空氣對實驗的影響 防止倒吸和將生成的二氧化硫、三氧化硫、氨氣、水蒸氣等全部排出 偏大

【解析】

（1）①56+（14+4）×x+96×2+6×18=392，解得x=2.

②裝配好實驗裝置后,先要檢查裝置的氣密性。

（2）[數據分析]

①硫酸亞鐵銨晶體的化學式為 （NH4）2Fe（SO4）26H2O，根據題干在100℃時，完全失去結晶水，故39.2g硫酸亞鐵銨晶體中將失去39.2g×=10.8g水，都被濃硫酸吸收，故y=210.8g；

②根據硫酸亞鐵銨晶體的化學式為 （NH4）2Fe（SO4）26H2O及反應前的質量為39.2g，求得反應前：鐵元素的質量為39.2g× =5.6g，硫元素的質量為6.4g。根據資料顯示B裝置中濃硫酸只能吸收NH3、SO3和H2O，C裝置中氫氧化鈉主要用于吸收反應生成的二氧化硫，故裝置C質量的增加即為二氧化硫的質量，可知反應生成的二氧化硫的質量為103.2g-100g=3.2g，求得其中硫元素的質量為：3.2g× =1.6g，則根據反應前后硫元素的質量是相等的，可知三氧化硫中硫元素的質量為6.4g-1.6g=4.8g，設三氧化硫的質量為x，則×x=4.8g，解得x=12g；根據題干信息可知，反應生成的氣體全部被裝置B、C吸收，故剩余的質量為金屬氧化物的質量，據此可知鐵的氧化物的質量為：39.2g-28g-3.2g=8g，其中鐵元素的質量為5.6g，則氧元素的質量為8g-5.6g=2.4g，設該鐵的氧化物的化學式為FexOy，則鐵元素和氧元素的質量比為56x：16y=5.6g：2.4g，求得x：y=2：3，故鐵的氧化物的化學式為Fe2O3。

（3）[討論交流]

加熱前通入氮氣主要是為了除去裝置中的空氣對實驗的影響，過程中繼續通N2的目的是將反應生成的氣體全部排出，停止加熱后繼續通N2的目的是防止倒吸。故加熱前后及過程中均通入N2，停止加熱后繼續通N2的目的是防止倒吸和將生成的二氧化硫、三氧化硫、氨氣、水蒸氣等全部排出

（4）[實驗反思]

如果沒有裝置:最后盛有堿石灰的干燥管,空氣中的二氧化碳會被氫氧化鈉吸收，故C裝置測量結果偏大。