Question

【題目】（1）已知用含硫酸鐵的廢液(含少量雜質)可制備摩爾鹽，即(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。其操作流程如下：

回答下列問題：

①試劑X是_______，寫出發生的主要反應的離子方程式___________。

②操作Ⅱ的名稱為：________、_________。

③為測定(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶體中鐵的含量，某實驗小組做了如下實驗：用電子天平準確稱量5.000g硫酸亞鐵銨晶體，配制成250mL溶液。取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.01000mol/LKMnO4溶液滴定，測得消耗KMnO4溶液的平均體積為22.00mL。

滴定終點的現象為： _______________________；該晶體中鐵的質量分數為___________。（保留4位有效數字）

（2）某課題組通過實驗檢驗摩爾鹽晶體加熱時的分解產物。

①摩爾鹽受熱分解，小組同學認為分解產物可能有以下幾種情況：

a．Fe2O3、SO3、NH3、H2O b．FeO、NH3、SO3、H2O

c．FeO、SO2、NH3、H2Od．Fe2O3、NH3、SO2、SO3、H2O

經認真分析，通過推理即可確定，猜想___________不成立（填序號）。

②乙同學設計了如圖裝置，其中A裝置中的固體變為紅棕色，則固體產物中含有_____________；C裝置中紅色褪去，說明氣體產物中含有__________；C裝置后應連接尾氣吸收裝置D，D中盛有的試劑可以是__________(寫一種即可)。

③丙同學想利用上述裝置證明分解產物中含有氨氣。只需更換B、C中的試劑即可，則更換后的試劑為B______________、C______________。

④丁同學認為摩爾鹽分解可能會生成N2和SO3，擬從下列裝置中選擇必要的裝置加以證明。則正確的連接順序從左到右依次是A、______________。

Answer 1

【答案】 Fe 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋ 蒸發濃縮 冷卻結晶 最后一滴高錳酸鉀溶液滴入時，溶液變為淺紫紅（紅）色，并且30s內不褪色 12.32% a c Fe2O3 SO2 NaOH溶液(或堿石灰等其他合理答案) 堿石灰 酚酞溶液 G、H、I

【解析】⑴①是要用過量的鐵將生成的三價鐵離子還原為二價，因此X為Fe，主要反應 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋；②操作Ⅱ是在溶液中得到FeSO4·7H2O晶體，名稱為蒸發濃縮、冷卻結晶；③滴定終點時酸性高錳酸鉀略過量溶液呈淺紅色，現象為：最后一滴高錳酸鉀溶液滴入時，溶液變為淺紫紅（紅）色，并且30s內不褪色；假設25ml鐵離子的物質的量為xmol，則

MnO4＿ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 5Fe2+

1mol 5mol

0.01000mol/L×22.00mL×10-3L/ml x

解之得：x＝1.1×10－3mol,則5g樣品中鐵的物質的量為：1.1×10－2mol，所以樣品中鐵的質量分數為12.32%；⑵①a．如果分解產物是Fe2O3、SO3、NH3、H2O四種物質，只有Fe的化合價升高，沒有化合價降低的元素，是不可能的；c．如果分解產物是FeO、SO2、NH3、H2O四種物質，只有S的化合價降低，沒有化合價升高的元素，是不可能的；故答案為：猜想a 、c不成立；②A裝置中的固體變為紅棕色，則固體產物中含有Fe2O3；C裝置中紅色褪去，說明氣體產物中含有SO2，二氧化硫會污染空氣，C裝置后應連接尾氣吸收裝置D，D中盛有的試劑可以是NaOH溶液，故答案為：Fe2O3；SO2；NaOH溶液；③氨氣屬于堿性氣體，則更換后的試劑為B為堿石灰、C為酚酞溶液，若有氨氣，則酚酞變紅，故答案為：堿石灰；酚酞溶液；④要檢驗生成SO3(g)及N2，經過安全瓶后通過氯化鋇溶液檢驗SO3，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、G、H、I，故答案為：G、H、I。