Question

【题目】硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化，是分析化学中重要的试剂，常用于代替硫酸亚铁。硫酸亚铁铵在 500℃时隔绝空气加热完全分解。回答下列问题：

（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）为检验分解产物的成份，设计如下实验装置进行实验，加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。

①A中固体充分加热较长时间后，通入氮气，目的是___。

②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．浓盐酸 C．KMnO4溶液 D．稀硫酸

③装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有__气体生成，若含有该气体，观察到的现象为__。

④若A中分解产物有N2，固体残留物只有Fe2O3，Fe2O3的物质的量为amol，C中沉淀物质的量为bmol，则b__a（填“大于”、“小于”或“等于”）

⑤现欲将B中溶液准确稀释至100.00mL，应将锥形瓶中的溶液转移入__（填仪器名称）定容。

⑥实验中，观察到C中有白色沉淀生成，则C中发生的反应为__。

Answer 1

【答案】SO2 使分解产生的气体在B、C中被充分吸收 CD SO3 溶液变浑浊 小于 100mL容量瓶 SO2+H2O2=2H++SO42-、SO42-+Ba2+=BaSO4↓(或SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+)

【解析】

（1）氮元素和铁元素化合价升高，根据氧化还原反应的规律可知，化合价降低的应该是S元素；

（2）①通入氮气可以使分解生成的气体被完全吸收；

②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；

③氯化钡可与SO3反应生成白色沉淀；

④根据化合价升降守恒进行判断；

⑤准确的配制溶液的仪器为容量瓶；

⑥C中SO2被H2O2氧化为SO42-，SO42-与Ba2+结合生成白色沉淀。

（1）根据氧化还原反应规律，Fe、N元素的化合价均升高，则一定有降低的元素，从所给的产物判断，产物中还应有SO2；

（2）①氯化钡与稀盐酸的混合液目的是吸收氨气、三氧化硫，则过氧化氢和氯化钡的混合液主要吸收二氧化硫，所以通入氮气的目的是使分解产生的气体在B、C中被充分吸收；

②为验证A中残留物是否含有FeO，则选择稀硫酸将固体溶解，然后加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色或变浅，证明溶液中含有亚铁离子，则固体中含有FeO；

③装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有三氧化硫，若含有三氧化硫，则溶液中有硫酸钡沉淀生成，溶液变浑浊；

④若产物中有氮气生成，则失去电子的元素是Fe和N，得到电子的元素是S，根据得失电子守恒，生成bmolFe2O3失去电子的物质的量是2bmol，C中沉淀物质的量为amol，即生成的二氧化硫的物质的量是amol，根据化合价升降必相等，硫降低的化合价（2a）等于铁升高的化合价（2b）和氮升高的化合价之和，则2b小于2a，所以b<a；

⑤标准溶液配制，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钡沉淀，二氧化硫与过氧化氢、氯化钡溶液发生氧化还原反应而生成硫酸钡沉淀，离子方程式为SO2+H2O2=2H++SO42-、SO42-+Ba2+=BaSO4↓(或SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+)。