Question

【題目】隔絕空氣加熱至500℃時硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]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分步實驗(夾持裝置略)。

實驗Ⅰ 甲同學為探究分解產物中的硫氧化物是 SO2 還是 SO3，連接裝置A-E-F-B 進行實驗。

(1)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 。

(2)B 的作用是_____。

實驗Ⅱ 驗證分解產物中含有水蒸氣和氨氣，并探究殘留固體成分。

(3)所選用裝置的正確連接順序為_____(填裝置的字母序號)。

(4)證明有水蒸氣生成的實驗現象為_____。

(5)證明有氨氣生成的實驗現象為_____。

(6)A 中固體完全分解后變為紅棕色粉末，設計實驗證明A 中殘留固體中含有三價鐵_______________。

(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】分解產物中有SO2沒有SO3 吸收SO2防止污染空氣 ACBD C中無水硫酸銅變藍色 D中溶液變紅色 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KSCN溶液，溶液變紅色，說明含三價鐵2(NH4)2Fe(SO4)2 Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O↑；

【解析】

實驗I甲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，E中沒有明顯現象，F中溶液褪色，可說明生成硫氧化物為二氧化硫，沒有生成三氧化硫，堿石灰用于吸收二氧化硫，防止污染空氣。

實驗Ⅱ驗證分解產物中含有氨氣和水蒸氣，選擇裝置A先通入氮氣排凈裝置中的空氣，加熱分解硫酸亞鐵銨，分解產物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等，通過裝置C中無水硫酸銅檢驗生成的水，再通過裝置B中的足量堿石灰除去水蒸氣、硫的氧化物，通過裝置D檢驗氨氣的生成，通入后溶液變紅色說明生成氣體中含氨氣。

（1）E中含HCl的BaCl2溶液沒有明顯現象，無硫酸鋇沉淀生成，證明分解產物中無三氧化硫生成，二氧化硫具有漂白性能使品紅溶液褪色，F中溶液褪色說明有二氧化硫生成，故：分解產物中有SO2沒有SO3；

（2）連接裝置A-E-F-B進行實驗，最后裝置B是：吸收SO2防止污染空氣；

（3））實驗Ⅱ驗證分解產物中含有氨氣和水蒸氣，選擇裝置A先通入氮氣排凈裝置中的空氣，加熱分解硫酸亞鐵銨，分解產物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等，通過裝置C中無水硫酸銅檢驗生成的水，再通過裝置B中的足量堿石灰除去水蒸氣、硫的氧化物，通過裝置D檢驗氨氣的生成，通入后溶液變紅色說明生成氣體中含氨氣，所選用裝置的正確連接順序為ACBD；

（4）利用無水硫酸銅遇到水變藍色證明水蒸氣生成，證明有水蒸氣生成的實驗現象為：C中無水硫酸銅變藍色；

（5）證明有氨氣生成是利用氨氣極易溶于水生成一水合氨，溶液顯堿性使酚酞變紅色，證明有氨氣生成的實驗現象為：D中溶液變紅色；

（6）要證明殘留固體中含三價鐵，可利用Fe3+與SCN-作用溶液呈紅色。設計的實驗為：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KSCN溶液，若溶液變紅，則殘留固體中含三價鐵；

（7）實驗證明(NH4)2Fe(SO4)2 受熱分解生成氨氣、二氧化硫、氧化鐵、水，還有N2產生，結合原子守恒和電子守恒配平書寫化學方程式為2(NH4)2Fe(SO4)2 Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O↑。