Question

5．莫尔盐【（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O】是实验中常用的滴定剂，还用作化学试剂、医药以及用于冶金、电镀等．回答下列问题：
（1）甲组同学按照如图1所示的装置，通过实验检验莫尔盐晶体强热时的分解产物．
①装置C中可观察到的现象是酚酞溶液变红，由此可知莫尔盐晶体分解的产物中有NH₃．
②装置B的主要作用是吸收分解产生的酸性气体；
③A中绿色粉末逐渐变成红色粉末，检验该红色粉末需要的试剂是HCl，KSCN（填化学式）
（2）乙组同学认为莫尔盐晶体分解的产物中可能还含有SO₃ （g）、SO₂ （g）及N₂．为进行验证，选用甲组实验中的装置A和图2所示的部分装置进行实验．
①乙组同学的实验中，装置依次连接的合理顺序为A、G、D、B、C、F
②装置D中足量盐酸的作用是吸收氨气并将溶液酸化，排除SO₂的干扰；如果含有SO₃，实验现象是D中有白色沉淀；如果含有SO₂，实验现象是B中品红褪色；
（3）经实验证明（NH₄）₂Fe（SO₄）₂分解生成红色粉末、SO₂、N₂、NH₃和H₂O，没有SO₃生成．写出A中的化学反应方程式：2（NH₄）₂Fe（SO₄）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+N₂+4SO₂+2NH₃+5H₂O

Answer 1

分析 （1）莫尔盐[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O]受热分解，分解时会产生氨气和二氧化硫、三氧化硫等酸性气体，根据装置图可知，碱石灰可以吸收酸性气体，氨气遇到酚酞溶液会变红色，A中绿色粉末逐渐变成红色粉末是亚铁氧化物变化为氧化铁，依据铁离子遇到硫氰酸钾溶液变红色设计验证；
（2）①要检验生成SO₃（g）、SO₂（g）及N₂，在甲组实验中的装置A产生气体后，经过安全瓶后通过氯化钡溶液检验SO₃，再通过品红溶液检验SO₂，用浓氢氧化钠除去二氧化硫，用排水集气法收集氮气；
②由于产生的气体中有氨气，所以氯化钡溶液中加入足量的盐酸，可以吸收氨气并防止产生亚硫酸钡沉淀，排除SO₂的干扰，SO₃通入氯化钡溶液中可以产生硫酸钡沉淀，二氧化硫能使品红褪色；
（3）（NH₄）₂Fe（SO₄）₂分解生成红色粉末、SO₂、N₂、NH₃和H₂O，没有SO₃生成，依据原子守恒配平书写化学方程式．

解答 解：（1）①莫尔盐[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O]受热分解，分解时会产生氨气和二氧化硫、三氧化硫等酸性气体，根据装置图可知，碱石灰可以吸收酸性气体，氨气遇到酚酞溶液会变红色，所以装置C 中可观察到的现象是溶液变红，由此可知莫尔盐晶体分解的产物中有 NH₃，
故答案为：NH₃；
②装置B的主要作用是 吸收分解产生的酸性气体，
故答案为：吸收分解产生的酸性气体；
③A中绿色粉末逐渐变成红色粉末是分解生成的亚铁氧化物变化为氧化铁，检验该红色粉末需要加入盐酸溶解得到溶液，在溶液中滴入KSCN溶液，溶液呈血红色，证明是氧化铁，
故答案为：HCl，KSCN；
（2）①要检验生成SO₃（g）、SO₂（g）及N₂，在甲组实验中的装置A产生气体后，经过安全瓶后通过氯化钡溶液检验SO₃，再通过品红溶液检验SO₂，用浓氢氧化钠除去二氧化硫，用排水集气法收集氮气，所以装置依次连接的合理顺序为A、G、D、B、C、F，
故答案为：G、D、B、C、F；
②由于产生的气体中有氨气，所以氯化钡溶液中加入足量的盐酸，可以吸收氨气并防止产生亚硫酸钡沉淀，排除SO₂的干扰，SO₃通入氯化钡溶液中可以产生硫酸钡沉淀，二氧化硫能使品红褪色，所以装置D中足量盐酸的作用是 吸收氨气并将溶液酸化，排除SO₂的干扰；含有SO₃的实验现象是 D中有白色沉淀；含有SO₂的实验现象是B中品红褪色，
故答案为：吸收氨气并将溶液酸化，排除SO₂的干扰；D中有白色沉淀；B中品红褪色；
（3）（NH₄）₂Fe（SO₄）₂分解生成红色粉末为氧化铁、SO₂、N₂、NH₃和H₂O，没有SO₃生成，反应的化学方程式为：2（NH₄）₂Fe（SO₄）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+N₂+4SO₂+2NH₃+5H₂O，
故答案为：2（NH₄）₂Fe（SO₄）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+N₂+4SO₂+2NH₃+5H₂O．

点评 本题考查性质实验方案设计，侧重考查学生知识综合应用、实验基本操作能力及实验方案设计能力，综合性较强，难点是排列实验先后顺序，根据实验目的及物质的性质进行排列顺序，注意要排除其它因素干扰，难度中等．