Question

20．某學(xué)習(xí)小組利用以下裝置進(jìn)行電解氯化銨溶液的實(shí)驗(yàn)，其中X為鐵，Y為石墨，a為wg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的NH₄Cl溶液（滴有酚酞）．
已知：①氧化性：Cl₂＞Br₂＞O₂＞I₂，②NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂

（l）電解過(guò)程中，A 裝置中可觀察到的現(xiàn)象是X極產(chǎn)生無(wú)色氣體，Y極產(chǎn)生黃綠色的氣體，X極溶液變紅．
（2）請(qǐng)選用上述儀器，組裝一套檢驗(yàn)產(chǎn)生氫氣的裝置：h→p→q→m→n→j→k→o③煅燒如果不充分，產(chǎn)品中將有Fe²⁺存在，試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)產(chǎn)品中有無(wú)Fe²⁺．取固體樣品少許放入試管中，加入足量稀硫酸，震蕩試管，再加入幾滴滴入KMnO₄溶液，若溶液褪色證明含有Fe²⁺，否則不存在．

Answer 1

分析 （1）X為鐵，Y為石墨，a為wg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的NH₄Cl（滴有酚酞），鐵為陰極，X極是氫離子放電生成氫氣，電解溶液中生成一水合氨，石墨為陽(yáng)極，是氯離子放電生成氯氣；
（2）X極產(chǎn)生氫氣，氫氣中含有水蒸氣和氨氣，所以首先將氣體通入濃硫酸，除去空氣中的水蒸氣和氨氣，然后通灼熱的氧化銅，氫氣被氧化成水蒸氣，將所得氣體通過(guò)無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，說(shuō)明產(chǎn)生氫氣；
（3）依據(jù)煅燒反應(yīng)不完全，生成氧化鐵中含有碳酸亞鐵，可以先加酸溶解，再加入高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)亞鐵離子的存在．

解答 解：（1）X為鐵，Y為石墨，a為wg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的NH₄Cl（滴有酚酞），鐵為陰極，X極是氫離子放電生成氫氣，所以X極的現(xiàn)象產(chǎn)生無(wú)色的氣體，電解溶液中產(chǎn)生一水合氨，溶液變紅色，石墨為陽(yáng)極，是氯離子放電生成氯氣，所以Y極產(chǎn)生黃綠色的氣體，
故答案為：X極產(chǎn)生無(wú)色氣體，Y極產(chǎn)生黃綠色的氣體，X極溶液變紅；
（2）X極產(chǎn)生氫氣，氫氣中含有水蒸氣和氨氣，所以首先將氣體通入濃硫酸，除去空氣中的水蒸氣和氨氣，然后通灼熱的氧化銅，氫氣被氧化成水蒸氣，將所得氣體通過(guò)無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，說(shuō)明產(chǎn)生氫氣，所以組裝一套檢驗(yàn)產(chǎn)生氫氣的裝置為：h→p→q→m→n→j→k→o，
故答案為：h→p→q→m→n→j→k→o；
（3）煅燒如果不充分，產(chǎn)品中將有Fe²⁺ 存在，主要是Fe₂O₃和FeCO₃，取樣品放入試管中，加入稀硫酸溶解得到溶液，滴入高猛酸鉀溶液，若滴入的高錳酸鉀溶液褪色證明含有亞鐵離子，否則不存在，
故答案為：取固體樣品少許放入試管中，加入足量稀硫酸，震蕩試管，再加入幾滴滴入KMnO₄溶液，若溶液褪色證明含有Fe²⁺，否則不存在．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作，電化學(xué)的知識(shí)，題目考查較為綜合．本題難度中等，是中檔題．