Question

【题目】已知硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐)可溶于水，在100℃～110℃时分解，其探究其化学性质，甲、乙两同学设计了如下实验。

I.探究莫尔盐晶体加热时的分解产物。

(1)甲同学设计如图所示的装置进行实验。装置C中可观察到的现象是_________，由此可知分解产物中有________(填化学式)。

(2)乙同学认为莫尔盐晶体分解的产物中还可能含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。为验证产物的存在，用下列装置进行实验。

D. 品红溶液 E.NaOH溶液 F.BaCl2溶液和足量盐酸 G.排水集气法 H. 安全瓶

①乙同学的实验中，装置依次连按的合理顺序为：A→H→（______） →（______） →（______） →G。

②证明含有SO3的实验现象是__________；安全瓶H的作用是___________。

II.为测定硫酸亚铁铵纯度，称取mg莫尔盐样品，配成500mL溶液。甲、乙两位同学设计了如下两个实验方案。

甲方案：取25.00mL样品溶液用0.1000mol/L的酸性K2Cr2O7溶液分三次进行滴定。

乙方案(通过NH4+测定)：实验设计装置如图所示。取25.00mL样品溶液进行该实验。

请回答：

(1)甲方案中的离子方程式为___________。

(2)乙方案中量气管中最佳试剂是__________。

a.水 b.饱和NaHCO3溶液 c.CCl4 d.饱和NaCl溶液

(3)乙方案中收集完气体并恢复至室温，为了减小实验误差，读数前应进行的操作是_________。

(4)若测得NH3为VL(已折算为标准状况下)，则硫酸亚铁铵纯度为____(列出计算式)

Answer 1

【答案】溶液变红 NH3 F D E F中出现白色沉淀 防倒吸 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O c 上下移动量气管(滴定管)，使左右两边液面相平

【解析】

Ⅰ．(1)莫尔盐受热分解，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，装置B的主要作用是吸收分解产生的酸性气体，故答案为：溶液变红；NH3；

(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、H、F、D、E、G，故答案为：F；D；E；

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F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F中有白色沉淀，三氧化硫、二氧化硫等易溶于水，安全瓶的作用是防止倒吸，故答案为：F中出现白色沉淀；防倒吸；

Ⅱ．(1)K2Cr2O7溶液具有氧化性，能氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：Cr2O72－+ 6Fe2++14H+ =2Cr3++ 6Fe3++ 7H2O，故答案为：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；

(2)乙装置中导管在液面以上，符合排液体收集气体要求，量气管中液体应不能溶解氨气，氨气易溶于水，难溶于四氯化碳，故用排四氯化碳法收集，故答案选c；

(3)气体体积受温度和压强影响较大，则读数前应进行的操作是上下移动量气管（滴定管），使左右两边液面相平，故答案为：上下移动量气管(滴定管)，使左右两边液面相平；

(4)VL氨气的物质的量为：V/22.4mol，m g硫酸亚铁铵样品中含N的物质的量为500mL/25mL×V/22.4mol=20V/22.4mol，硫酸亚铁铵的纯度为：，故答案为：。