Question

【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]較硫酸亞鐵不易被氧氣氧化，是分析化學(xué)中重要的試劑，常用于代替硫酸亞鐵。硫酸亞鐵銨在 500 ℃時(shí)隔絕空氣加熱完全分解。回答下列問(wèn)題：

(1)硫酸亞鐵銨隔絕空氣加熱完全分解，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，固體產(chǎn)物可能有FeO和Fe2O3，氣體產(chǎn)物可能有NH3、SO3、H2O、N2和__________。

(2)為檢驗(yàn)分解產(chǎn)物的成分，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加熱A中的硫酸亞鐵銨至分解完全。

① A中固體充分加熱較長(zhǎng)時(shí)間后，通入氮?dú)?/span>，目的是__________________________。

②為驗(yàn)證A中殘留物是否含有FeO，需要選用的試劑有____________(填字母)。

A．KSCN溶液 B．稀硫酸

C．濃鹽酸 D．KMnO4溶液

③裝置B中BaCl2溶液的作用是為了檢驗(yàn)分解產(chǎn)物中是否有________氣體生成，若含有該氣體，觀察到的現(xiàn)象為_______________________________________。

④若A中分解產(chǎn)物有N2，固體殘留物只有Fe2O3，Fe2O3的物質(zhì)的量為b mol，C中沉淀物質(zhì)的量為a mol，則b________________(填“大于”“小于”或“等于”)a。

⑤實(shí)驗(yàn)中，觀察到C中有白色沉淀生成，則C中發(fā)生的反應(yīng)為___________________________________________(用離子方程式表示)。

(3)為測(cè)定某固體樣品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的含量，某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：

測(cè)定原理：MnO＋Fe2＋＋H＋―→Mn2＋＋Fe3＋＋H2O(方程式未配平)

測(cè)定步驟：步驟一：準(zhǔn)確稱量20.00 g硫酸亞鐵銨晶體，配制成100 mL溶液。

步驟二：取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.100 0 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，重復(fù)兩次，平均消耗KMnO4溶液16.00 mL。

①如何判斷滴定終點(diǎn)？________________________；

②產(chǎn)品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________________。

Answer 1

【答案】 SO2 使分解產(chǎn)生的氣體在B、C中被吸收充分 BD SO3 溶液變渾濁 小于 SO2 ＋ H2O2＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H＋ 滴加最后一滴KMnO4溶液時(shí)，溶液呈紫紅色且半分鐘不褪色 62.72%

【解析】(1)氮元素和鐵元素化合價(jià)升高，根據(jù)在氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)有升必有降，化合價(jià)降低的應(yīng)該是硫，所以氣體產(chǎn)物中還可能有SO2；故答案為：SO2；

(2)①A中固體充分加熱較長(zhǎng)時(shí)間后，通入氮?dú)饽康氖鞘狗纸馍�成的氣體在BC裝置中完全吸收；故答案為：使分解產(chǎn)生的氣體在B、C中被吸收充分；

②為驗(yàn)證A中殘留物是否含有FeO，應(yīng)該先用稀硫酸溶解，然后再用KMnO4溶液檢驗(yàn)亞鐵離子，故選BD，故答案為：BD；

③裝置B中BaC12溶液的作用是為了檢驗(yàn)分解產(chǎn)物中是否有SO3氣體生成，若含有該氣體，會(huì)生成硫酸鋇白色沉淀，觀察到的觀象為溶液變渾濁，故答案為：SO3；溶液變渾濁；

④若A中分解產(chǎn)物有N2，固體殘留物只有Fe2O3，F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量為bmol，C中沉淀物質(zhì)的量為amol，根據(jù)化合價(jià)升降必相等，硫降低的化合價(jià)(2a)等于鐵升高的化合價(jià)(2b)和氮升高的化合價(jià)之和，則b小于a，故答案為：小于；

⑤C中有白色沉淀生成，是因?yàn)镾O2被雙氧水氧化成SO42-，SO42-再與Ba2+結(jié)合成沉淀BaSO4，則C中發(fā)生的反應(yīng)為SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H，故答案為：SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+；

(3)①取所配溶液25.00ml于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.1000molL-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，滴加最后一滴KMnO4溶液時(shí)，溶液呈微紅色且半分鐘不褪色，故答案為：滴加最后一滴KMnO4溶液時(shí)，溶液呈微紅色且半分鐘不褪色；

② MnO4- + 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

1 5

0.01600L×0.1000molL-1n

n=0.008mol，100ml溶液中含亞鐵離子物質(zhì)的量=0.008mol×=0.032mol，產(chǎn)品中(NH4)2Fe(SO4)26H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=62.72%，故答案為：62.72%。