[题目]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(C.D中溶液成份均过量).(1)B装置的作用是 .(2)实验中.观察到C中无明显现象.D中有白色沉淀生成.可确定产物中一定有气体产生.写出D中发生� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】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(C、D中溶液成份均过量)。

(1)B装置的作用是______________________________________。

(2)实验中，观察到C中无明显现象，D中有白色沉淀生成，可确定产物中一定有__________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)A中固体完全分解后变为红棕色粉末，某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3，而不含FeO，请完成表中内容。(试剂，仪器和用品自选)

实验步骤	预期现象	结论
取少量A中残留物于试管中，加入适量稀硫酸，充分振荡使其完全溶解，平均分成2份；_____	_________________________	固体残留物仅为Fe2O3

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

(5)结合上述实验现象和相关数据的分析，完成硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式_____________________________。

【答案】检验产物中是否有水生成 SO2 SO2+H2O2+Ba2＋=BaSO4↓+2H＋否，若有SO3也有白色沉淀生成；分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液或分别滴加K4[Fe((CN)6]溶液、K3[Fe((CN)6]溶液若高锰酸钾溶液不褪色，加入KSCN溶液后变红；前者生成蓝色沉淀，后者无明显现象 3x+y=z 2（NH4）2Fe（SO4）2Fe2O3＋2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O

【解析】

（1）B中无水硫酸铜检验分解产物中水蒸气的生成；（2）实验中，观察到C中无明显现象，D中有白色沉淀生成说明过氧化氢氧化了二氧化硫生成硫酸，硫酸根离子结合钡离子出硫酸钡沉淀；若去掉C，产物中若生成三氧化硫也会出现白色沉淀现象；（3）根据Fe3+没有还原性、遇KSCN溶液变红， Fe2+有还原性、遇KSCN溶液不变红设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3，而不含FeO；（4）若产物中有氮气生成，则失电子的元素是Fe、N，得到电子的元素为S，根据电子守恒得到关系式；（5）结合上述实验现象，反应产物有氧化铁、氮气、二氧化硫、水和氨气，结合电子守恒和原子守恒书写化学方程式。

（1）B装置中无水硫酸铜遇到水变蓝色，装置B的作用是检验产物中是否有水生成；（2）实验中，观察到C中盐酸酸化的氯化钡溶液中无明显现象，证明无三氧化硫生成，D中过氧化氢具有氧化性，能氧化二氧化硫生成硫酸，硫酸根离子结合钡离子生成硫酸钡白色沉淀，有白色沉淀生成，可确定产物中一定有SO2，反应的离子方程式是SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+；若去掉C，生成的SO3也有白色沉淀生成，不能否得出同样结论；（3）若验证固体残留物仅为Fe2O3，而不含FeO，可以取少量A中残留物于试管中，加入适量稀硫酸，充分振荡使其完全溶解；将溶液分成两份，分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，加入KSCN溶液后变红，固体残留物仅为Fe2O3；（4）若产物中有氮气生成，则失电子的元素是Fe、N，得到电子的元素为S， E中收集到xmol N2，氮元素失电子6xmol，固体残留物Fe2O3的物质的量为ymol，亚铁离子被氧化失电子物质的量2ymol，D中沉淀物质的量为zmol，即生成二氧化硫物质的量为zmol，得到电子为2Zmol，电子守恒得到：6x+2y=2z，则x、y和z应满足的关系为3x+y=z；（5）结合上述实验现象，硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式为2（NH4）2Fe（SO4）2Fe2O3+2 NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O。

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一定条件下，可以通过CO与SO2反应生成S(1)和一种无毒的气体，实现燃煤烟气中硫的回收，写出该反应的热化学方程式_______________________________。

(2)在500℃下合成甲醇的反应原理为：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 在1 L 的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，压强为p0 ，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算,也可以用平衡分压Kp代替平衡浓度,计算分压=总压×物质的量分数)

①反应进行到4 min 时，v(正)____ (填“>”“<”或“=”)v(逆)。0~4 min，H2的平均反应速率v(H2)=____________mol·L－1·min－1。

②CO2平衡时的体积分数为_______________，该温度下Kp为__________(用含有p0的式子表示)。

③下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________。

A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)

B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1: 3 :1: 1

C．恒温恒压下，气体的体积不再变化

D．恒温恒容下，气体的密度不再变化

④500℃、在2个容积都是2L的密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器

容器甲

容器乙

反应物起始投入量

1 mol CO2，3 mol H2

0.5 mol CO2，1 mol H2

1 mol CH3OH，1 mol H2O

CH3OH的平衡浓度/mol·L－1

则乙容器中反应起始向________方向进行；c1_________(填“>”“<”或“=”)c2。

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