Question

【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化學(xué)中的重要試劑，在不同溫度下加熱分解產(chǎn)物不同。設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置（夾持裝置略去），在500℃時(shí)隔絕空氣加熱A中的硫酸亞鐵銨至分解完全。確定分解產(chǎn)物的成分。

（1）B裝置的作用是__________。

（2）實(shí)驗(yàn)中，觀察到C中無明顯現(xiàn)象，D中有白色沉淀生成，可確定產(chǎn)物中定有______氣體產(chǎn)生，寫出D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式__________。若去掉C，是否能得出同樣結(jié)論并解釋其原因_____________。

（3）A中固體完全分解后變?yōu)榧t宗色粉末，某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證固體殘留物僅為Fe2O3.而不含FeO。請(qǐng)完成表內(nèi)容。(試劑，僅然和用品自選)

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象	結(jié)論
取少量A中殘留物于試管中，加入適量稀硫酸，充分振蕩使其完全溶解：_________	___________	固體殘留物僅為Fe2O3

（4）E中收集到的氣體只有N2，其物質(zhì)的量為xmol，固體殘留物剛體死目物Fe2O3的物質(zhì)的量為ymol，D中沉淀物質(zhì)的量為zmol，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律，x、y和z應(yīng)滿足的關(guān)系為________。

（5）結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和相關(guān)數(shù)據(jù)的分析。寫出硫酸亞鐵銨在500℃時(shí)隔絕空氣加熱完全分解的化學(xué)方程式：_____________。

Answer 1

【答案】檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否有水生成 SO2 SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+ 否，若有SO3也有白色沉淀生成 將溶液分成兩份，分別滴加高錳酸鉀溶液、KSCN溶液 若高錳酸鉀溶液不褪色，加入KSCN溶液后變紅 3x+y=z 2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O

【解析】

（1）硫酸亞鐵銨[（NH4）2Fe（SO4）2] 在500℃時(shí)隔絕空氣加熱分解，H、O結(jié)合有水生成，故B裝置的作用是檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否有水生成。

（2）裝置C中BaC12溶液的作用是為了檢驗(yàn)分解產(chǎn)物中是否有SO3氣體生成，若含有該氣體，會(huì)生成硫酸鋇白色沉淀，觀察到的觀象為溶液變渾濁，但該裝置中沒有明顯現(xiàn)象，可知產(chǎn)物中無有SO3氣體生成；裝置D中有白色沉淀，說明產(chǎn)物中有SO2氣體生成，通入過氧化氫發(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+，若去掉C，若有SO3也有白色沉淀生成，不能得出說明出有SO2而無SO3的結(jié)論。

（3）根據(jù)Fe2+的還原性，可以用高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)，依據(jù)Fe3+與KSCN溶液后變紅可檢驗(yàn)，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，將溶液分成兩份，分別滴加高錳酸鉀溶液、KSCN溶液（或：依次滴加K3Fe(CN)6溶液、KSCN溶液或其他合理答案） 并振蕩，若高錳酸鉀溶液不褪色，加入KSCN溶液后變紅（或：加入K3Fe(CN)6溶液無現(xiàn)象，加入KSCN溶液后變紅，或其他合理答案），則殘留物僅為Fe2O3而不含F(xiàn)eO。

（4）若產(chǎn)物中有氮?dú)馍�成，則失去電子的元素是Fe和N，得到電子的元素是S， [（NH4）2Fe（SO4）2]分解，E中生成xmolN2失去電子的物質(zhì)的量是6xmol，生成ymol Fe2O3失去電子的物質(zhì)的量是2y mol，D中沉淀物質(zhì)的量為zmol，即生成的二氧化硫的物質(zhì)的量是z mol，則得電子的物質(zhì)的量是2z mol，根據(jù)得失電子守恒，6x+2y=2z即3x+y=z；

（5）結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，完成硫酸亞鐵銨[（NH4）2Fe（SO4）2]在500℃時(shí)隔絕空氣加熱完全分解的化學(xué)方程式：

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