Question

【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化學中的重要試劑：某學習小組為探究其分解產物設計如下實驗裝置。

硫酸亞鐵銨在500 ℃時隔絕空氣加熱完全分解，固體產物可能有 FeO和Fe2O3，氣體產物可能有NH3、SO3、SO2、N2和H2O

(1)A 中固體充分加熱較長時間后，通入氮氣，目的是 _______________ 。

(2)能證明氣體產物中有SO2 的實驗現象是____________

(3)設計一個實驗方案，用化學方法證明固體產物不含二價鐵：________________

Answer 1

【答案】使分解產生的氣體在B、C中被吸收充分 C 中產生白色渾濁 取少量固體樣品，加入稀硫酸溶解，加入酸性KMnO4溶液，不褪色(或加入K3Fe(CN)6溶液，不產生藍色沉淀)

【解析】

硫酸亞鐵銨在500℃時隔絕空氣加熱完全分解，固體產物可能有FeO和Fe2O3，氣體產物可能有NH3、SO3、SO2、N2和H2O，SO3溶于水反應產生硫酸，裝置B中BaC12溶液的作用是為了檢驗分解產物中是否有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，C中有白色沉淀生成，是因為SO2被雙氧水氧化成SO42-，SO42-再與Ba2+結合成沉淀BaSO4，則C中發生的反應為SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+。據此解答。

硫酸亞鐵銨在500℃時隔絕空氣加熱完全分解，固體產物可能有FeO和Fe2O3，氣體產物可能有NH3、SO3、SO2、N2和H2O，裝置B中BaC12溶液的作用是為了檢驗分解產物中是否有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，C中有白色沉淀生成，是因為SO2被雙氧水氧化成SO42-，SO42-再與Ba2+結合成沉淀BaSO4，則C中發生的反應為SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+。

(1)待A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B、C裝置中完全吸收；

(2)SO2與H2O2會發生反應：SO2+H2O2=H2SO4，反應產生的硫酸與BaCl2溶液發生復分解反應：Ba2++SO42-=BaSO4↓，BaSO4是白色沉淀，因此能證明氣體產物中有SO2的實驗現象是C中生成了白色沉淀；

(3)利用二價鐵離子具有還原性設計實驗檢驗其存在，實驗設計為：取少量固體于試管中，加稀硫酸溶解，然后向其中滴入酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液不褪色，證明此固體產物不含二價鐵。