Question

【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]較硫酸亞鐵不易被氧氣氧化，是分析化學中重要的試劑，常用于代替硫酸亞鐵。硫酸亞鐵銨在 500℃時隔絕空氣加熱完全分解。回答下列問題：

（1）硫酸亞鐵銨隔絕空氣加熱完全分解，發生了氧化還原反應，固體產物可能有FeO和Fe2O3，氣體產物可能有NH3、SO3、H2O、N2和__。

（2）為檢驗分解產物的成份，設計如下實驗裝置進行實驗，加熱A中的硫酸亞鐵銨至分解完全。

①A中固體充分加熱較長時間后，通入氮氣，目的是___。

②為驗證A中殘留物是否含有FeO，需要選用的試劑有___。

A．KSCN溶液 B．濃鹽酸 C．KMnO4溶液 D．稀硫酸

③裝置B中BaCl2溶液的作用是為了檢驗分解產物中是否有__氣體生成，若含有該氣體，觀察到的現象為__。

④若A中分解產物有N2，固體殘留物只有Fe2O3，Fe2O3的物質的量為amol，C中沉淀物質的量為bmol，則b__a（填“大于”、“小于”或“等于”）

⑤現欲將B中溶液準確稀釋至100.00mL，應將錐形瓶中的溶液轉移入__（填儀器名稱）定容。

⑥實驗中，觀察到C中有白色沉淀生成，則C中發生的反應為__。

Answer 1

【答案】SO2 使分解產生的氣體在B、C中被充分吸收 CD SO3 溶液變渾濁 小于 100mL容量瓶 SO2+H2O2=2H++SO42-、SO42-+Ba2+=BaSO4↓(或SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+)

【解析】

（1）氮元素和鐵元素化合價升高，根據氧化還原反應的規律可知，化合價降低的應該是S元素；

（2）①通入氮氣可以使分解生成的氣體被完全吸收；

②驗證A中殘留物是否含有FeO，可將殘留物溶于硫酸中，加入KMnO4溶液，觀察KMnO4溶液是否褪色；

③氯化鋇可與SO3反應生成白色沉淀；

④根據化合價升降守恒進行判斷；

⑤準確的配制溶液的儀器為容量瓶；

⑥C中SO2被H2O2氧化為SO42-，SO42-與Ba2+結合生成白色沉淀。

（1）根據氧化還原反應規律，Fe、N元素的化合價均升高，則一定有降低的元素，從所給的產物判斷，產物中還應有SO2；

（2）①氯化鋇與稀鹽酸的混合液目的是吸收氨氣、三氧化硫，則過氧化氫和氯化鋇的混合液主要吸收二氧化硫，所以通入氮氣的目的是使分解產生的氣體在B、C中被充分吸收；

②為驗證A中殘留物是否含有FeO，則選擇稀硫酸將固體溶解，然后加入酸性高錳酸鉀溶液，若溶液褪色或變淺，證明溶液中含有亞鐵離子，則固體中含有FeO；

③裝置B中BaCl2溶液的作用是為了檢驗分解產物中是否有三氧化硫，若含有三氧化硫，則溶液中有硫酸鋇沉淀生成，溶液變渾濁；

④若產物中有氮氣生成，則失去電子的元素是Fe和N，得到電子的元素是S，根據得失電子守恒，生成bmolFe2O3失去電子的物質的量是2bmol，C中沉淀物質的量為amol，即生成的二氧化硫的物質的量是amol，根據化合價升降必相等，硫降低的化合價（2a）等于鐵升高的化合價（2b）和氮升高的化合價之和，則2b小于2a，所以b<a；

⑤標準溶液配制，需要容量瓶，由于配制100.00mL溶液，所以需要100mL容量瓶；

⑥C中的白色沉淀是硫酸鋇沉淀，二氧化硫與過氧化氫、氯化鋇溶液發生氧化還原反應而生成硫酸鋇沉淀，離子方程式為SO2+H2O2=2H++SO42-、SO42-+Ba2+=BaSO4↓(或SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+)。