Question

7．“摩尔盐”[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O]是分析化学中的重要试剂．查阅文献得知：“摩尔盐”隔绝空气加热至500℃时可完全分解，但产物复杂．某学习小组欲探究其分解产物．
Ⅰ．【提出猜想】摩尔盐受热分解，小组同学认为分解产物可能有以下几种情况：
a．Fe₂O₃、SO₃、NH₃、H₂O              b．FeO、NH₃、SO₃、H₂O
c．FeO、SO₂、NH₃、H₂O               d．Fe₂O₃、NH₃、SO₂、SO₃、H₂O
经认真分析，通过推理即可确定，猜想ac不成立（填序号）．
Ⅱ．【实验探究】为检验分解产物，甲同学设计了如下实验装置．

请回答下列问题：
（1）B装置的容器名称是锥形瓶．
（2）取一定量“摩尔盐”置于加热管A中，加热至分解完后打开K，再通入N₂，目的是使分解产生的气体在B、C中被吸收充分．
（3）观察到A中固体逐渐变为红棕色，B、C中均产生白色沉淀．C中发生反应的离子方程式为SO₂+H₂O₂+Ba²⁺=BaSO₄↓+2H⁺．
（4）待A中剩余固体冷却至室温后，取少量置于试管中，加入稀硫酸溶解，再滴几滴KSCN溶液，可以观察到的现象是溶液变红色．
（5）乙同学设计实验验证A中残留物不含FeO，操作方法及实验现象是：取少量A中残留物放入试管中，加稀硫酸溶解，再滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，不产生蓝色沉淀，说明没有Fe²⁺．
Ⅲ．【实验反思】
乙同学认为：装置B中产生白色沉淀不能证明分解产物中一定含SO₃，原因是分解产生的氨气消耗完B装置中的HCl后，过量的氨气存在时二氧化硫与BaCl₂溶液反应生成白色沉淀．

Answer 1

分析 I．摩尔盐中N为-3价，Fe为+2价，S为+6价，根据产物中化合价分析，a 中生成Fe₂O₃，只有铁元素的化合价升高，没有元素化合价降低，c中生成FeO、SO₂，其中铁元素和硫元素的化合价均降低，但是没有元素化合价升高，不符合电荷守恒；
II．取一定量“摩尔盐”置于加热管A中，加热至分解完后打开K，再通入N₂，使分解产生的气体在B、C中被吸收充分，分解得到气体通过甲同学设计了的实验装置，观察到A中固体逐渐变为红棕色，说明生成物中含氧化铁，B、C中均产生白色沉淀，证明生成气体中一定含二氧化硫和三氧化硫，
（1）根据装置图分析；
（2）A中固体充分加热较长时间后，通入氮气目的是使分解生成的气体在BC装置中完全吸收；
（3）C中有白色沉淀生成，是因为SO₂被双氧水氧化成SO₄^2-，SO₄^2-再与Ba²⁺结合成沉淀BaSO₄；
（4）A中固体逐渐变为红棕色说明有氧化铁生成，用硫酸溶解，溶液中有Fe³⁺；
（5）把固体用非氧化性酸溶解，再用K₃[Fe（CN）₆]溶液检验，乙同学设计实验验证A中残留物不含FeO，考虑是检验二价亚铁离子，操作方法及实验现象是：取少量A中残留物放入试管中，加入稀硫酸（盐酸）溶解，再滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，不产生蓝色沉淀；
III．氨气过量时，二氧化硫与氨气生成亚硫酸铵，再与BaCl₂溶液反应生成白色沉淀．

解答 解：I．摩尔盐中N为-3价，Fe为+2价，S为+6价，
a．Fe₂O₃、SO₃、NH₃、H₂O 反应时只有Fe元素的化合价升高，不符合氧化还原反应规律，故a错误；
b．FeO、NH₃、SO₃、H₂O，反应时没有元素化合价的变化，只是发生分解反应，故b正确；
c．FeO、SO₂、NH₃、H₂O反应时只有S元素的化合价降低，不符合氧化还原反应规律，故c错误；
d．Fe₂O₃、NH₃、SO₂、SO₃、H₂O反应时，Fe的化合价升高，S的化合价降低，符合氧化还原反应规律，故d正确．
故答案为：ac；
II．（1）由装置图可知，B装置是锥形瓶；故答案为：锥形瓶；
（2）A中固体充分加热较长时间后，产生气体有一部分残留在装置中，通入氮气可以使分解生成的气体在B、C装置中完全吸收；
故答案为：使分解产生的气体在B、C中被吸收充分；
（3）C中有白色沉淀生成，是因为SO₂被双氧水氧化成SO₄^2-，SO₄^2-再与Ba²⁺结合成沉淀BaSO₄则C中发生的反应为SO₂+H₂O₂+Ba²⁺=BaSO₄↓+2H⁺；
故答案为：SO₂+H₂O₂+Ba²⁺=BaSO₄↓+2H⁺；
（4）A中固体逐渐变为红棕色说明有氧化铁生成，用硫酸溶解，溶液中有Fe³⁺，在溶液中滴几滴KSCN溶液，则溶液会变红色；
故答案为：溶液变红色；
（5）要验证A中残留物不含FeO，先取少量A中残留物放入试管中，再加入稀硫酸或盐酸溶解，然后滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液检验，若不产生蓝色沉淀，说明没有Fe²⁺；
故答案为：加稀硫酸溶解，再滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，不产生蓝色沉淀，说明没有Fe²⁺；
III．氨气过量时，产生的氨气消耗完B装置中的HCl后二氧化硫与氨气生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与BaCl₂溶液反应生成BaSO₃沉淀，所以不能说明分解产物中一定含SO₃，故答案为：分解产生的氨气消耗完B装置中的HCl后，过量的氨气存在时二氧化硫与BaCl₂溶液反应生成白色沉淀．

点评 本题考查了物质性质的实验探究和实验设计，题目涉及氧化还原反应、离子方程式的书写、离子检验、实验基本操作等，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力，题目难度中等．