Question

【题目】已知：硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂，在不同温度下加热分解产物不同。设计如图实验装置（夹持装置略去），在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。确定分解产物的成分。

（1）硫酸亚铁铵隔绝空气加热完全分解，发生了氧化还原反应，固体产物可能有FeO和Fe2O3，气体产物可能有NH3、SO3、H2O、N2和___。

（2）实验中，观察到C中无明显现象，D中有白色沉淀生成，可确定产物中定有___气体产生，写出D中发生反应的离子方程式__。若去掉C，是否能得出同样结论并解释其原因___。

（3）为验证A中残留物是否含有FeO，需要选用的试剂有___。

A．KSCN溶液 B．稀硫酸 C．浓盐酸 D．KMnO4溶液

（4）已知分解产物中的某气体能使紫色石蕊试液变蓝，该气体被氧气连续氧化为红棕色气体，第一步催化氧化的化学反应方程式为：__。

（5）上述红棕色气体易溶于水，当该气体与氧气按5：1的体积比混合后装满试管倒置于水中，待液面稳定后试管中的气体体积变为原体积的__。

（6）E中收集到的气体只有N2，其物质的量为xmol，固体残留物Fe2O3的物质的量为ymol，D中沉淀物质的量为zmol，根据氧化还原反应的基本规律，x、y和z应满足的关系为__。

Answer 1

【答案】SO2 SO2 H2O2+SO2+Ba2+=2H++BaSO4↓ 不能，若有SO3也有白色沉淀产生 BD 4NH3+5O24NO+6H2O 3x+y=z

【解析】

（1）该反应为氧化还原反应，根据化合价升降守恒规律进行判断；

（2）C中无明显现象，D中有白色沉淀生成说明SO2被H2O2氧化后生成SO3，与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀； SO3若存在也会出现同样的现象；

（3）验证A中残留物是否含有FeO，可将残留物溶于硫酸中，加入KMnO4溶液，观察KMnO4溶液是否褪色；

（4）能使紫色石蕊试液变蓝的气体是NH3，NH3催化氧化后能生成NO和水；

（5）红棕色气体为NO2，与水反应生成HNO3和NO；

（6）根据化合价升降守恒判断。

（1）硫酸亚铁铵隔绝空气加热完全分解，发生了氧化还原反应，固体产物可能有FeO和Fe2O3，铁和氮的化合价升高，只能硫的化合价降低，所以气体产物可能有NH3、SO3、H2O、N2和SO2；

（2）实验中，观察到C中无明显现象，说明没有SO3生成，D中有白色沉淀生成，可确定产物中定有SO2气体产生，则D中发生反应的离子方程式H2O2+SO2+Ba2+=2H++BaSO4↓；若有SO3也有白色沉淀产生；若去掉C，不能得出同样结论；

（3）为验证A中残留物是否含有FeO，可将残留物溶于硫酸中，加入KMnO4溶液，观察KMnO4溶液是否褪色，因此需要选用的试剂有稀硫酸和KMnO4溶液；

（4）已知分解产物中的某气体能使紫色石蕊试液变蓝，该气体被氧气连续氧化为红棕色气体，则该气体为NH3，第一步催化氧化的化学反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；

（5）上述红棕色气体NO2和氧气混合溶于水，反应方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3，当该气体与氧气按5：1的体积比混合后装满试管倒置于水中，剩余气体为1体积NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以待液面稳定后试管中的气体体积变为原体积的×=；

（6）E中收集到的气体只有N2，其物质的量为xmol，固体残留物Fe2O3的物质的量为ymol，D中沉淀BaSO4物质的量为zmol，根据氧化还原反应的基本规律，化合价升降总数相等，则x、y和z应满足的关系为6x+2y=2z，即3x+y=z。