Question

9．硫酸亞鐵銨[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]是分析化學(xué)中的重要試劑．
[查閱資料]隔絕空氣加熱至500℃時(shí)硫酸亞鐵銨能完全分解，分解產(chǎn)物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等．
[實(shí)驗(yàn)探究]某化學(xué)小組選用如圖所示部分裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持裝置略）

實(shí)驗(yàn)I  驗(yàn)證分解產(chǎn)物中含有氨氣和水蒸氣，并探究殘留固體成分．
（1）所選用裝置的正確連接順序?yàn)锳CBD（填裝置的字母序號(hào)）．
（2）證明有水蒸氣生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為C中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)色．
（3）證明有氨氣生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為D中溶液變紅色．
（4）A中固體完全分解后變?yōu)榧t棕色粉末，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明A中殘留固體僅為Fe₂O₃，而不含F(xiàn)eO或Fe₃O₄：取少量A中殘留固體加入適量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，若高錳酸鉀溶液不褪色，則殘留固體是Fe₂O₃而不含F(xiàn)eO和Fe₃O₄．．
實(shí)驗(yàn)Ⅱ乙同學(xué)為探究分解產(chǎn)物中的硫氧化物，連接裝置A-E-F-B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到：E中沒(méi)有明顯現(xiàn)象，F(xiàn)中溶液褪色，據(jù)此得出的結(jié)論是分解產(chǎn)物中有SO₂沒(méi)有SO₃．
（6）B的作用是吸收SO₂防止污染空氣．
（7）實(shí)驗(yàn)證明（NH₄）₂Fe（SO₄）₂受熱分解除上述產(chǎn)物外，還有N₂生成，寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式2（NH₄）₂Fe（SO₄）₂$\frac{\underline{\;500℃\;}}{\;}$Fe₂O₃+4SO₂↑+2NH₃↑+N₂↑+5H₂O↑．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)I驗(yàn)證分解產(chǎn)物中含有氨氣和水蒸氣，選擇裝置A先通入氮?dú)馀艃粞b置中的空氣，加熱分解硫酸亞鐵銨，分解產(chǎn)物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等，通過(guò)裝置C中無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)生成的水，再通過(guò)裝置B中的足量堿石灰除去水蒸氣、硫的氧化物，通過(guò)裝置D檢驗(yàn)氨氣的生成，通入后溶液變紅色說(shuō)明生成氣體中含氨氣；
驗(yàn)Ⅱ乙同學(xué)為探究分解產(chǎn)物中的硫氧化物，連接裝置A-E-F-B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，E中沒(méi)有明顯現(xiàn)象，F(xiàn)中溶液褪色，可說(shuō)明生成硫氧化物為二氧化硫，沒(méi)有生成三氧化硫，堿石灰用于吸收二氧化硫，防止污染空氣，以此解答該題．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)I驗(yàn)證分解產(chǎn)物中含有氨氣和水蒸氣，選擇裝置A先通入氮?dú)馀艃粞b置中的空氣，加熱分解硫酸亞鐵銨，分解產(chǎn)物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等，通過(guò)裝置C中無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)生成的水，再通過(guò)裝置B中的足量堿石灰除去水蒸氣、硫的氧化物，通過(guò)裝置D檢驗(yàn)氨氣的生成，通入后溶液變紅色說(shuō)明生成氣體中含氨氣，所選用裝置的正確連接順序?yàn)锳CBD，
故答案為：ACBD；
（2）利用無(wú)水硫酸銅遇到水變藍(lán)色證明水蒸氣生成，證明有水蒸氣生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為C中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)色，
故答案為：C中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)色；
（3）證明有氨氣生成是利用氨氣極易溶于水生成一水合氨，溶液顯堿性使酚酞變紅色，證明有氨氣生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為D中溶液變紅色，
故答案為：D中溶液變紅色；
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明A中殘留固體僅為Fe₂O₃，而不含F(xiàn)eO或Fe₃O₄，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)利用亞鐵離子具有還原性可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色設(shè)計(jì)，取少量A中殘留固體加入適量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，若高錳酸鉀溶液不褪色，則殘留固體是Fe₂O₃而不含F(xiàn)eO和Fe₃O₄，
故答案為：取少量A中殘留固體加入適量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，若高錳酸鉀溶液不褪色，則殘留固體是Fe₂O₃而不含F(xiàn)eO和Fe₃O₄；
（5）E中含HCl的BaCl₂溶液沒(méi)有明顯現(xiàn)象，說(shuō)明無(wú)硫酸鋇沉淀生成，證明分解產(chǎn)物中無(wú)三氧化硫生成，二氧化硫具有漂白性能使品紅溶液褪色，F(xiàn)中溶液褪色說(shuō)明有二氧化硫生成，
故答案為：分解產(chǎn)物中有SO₂沒(méi)有SO₃；
（6）連接裝置A-E-F-B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后裝置B是防止二氧化硫污染空氣，
故答案為：吸收SO₂防止污染空氣；
（7）實(shí)驗(yàn)證明（NH₄）₂Fe（SO₄）₂受熱分解生成氨氣、二氧化硫、氧化鐵、水，還有N₂產(chǎn)生，結(jié)合原子守恒和電子守恒配平書寫化學(xué)方程式為2（NH₄）₂Fe（SO₄）₂$\frac{\underline{\;500℃\;}}{\;}$Fe₂O₃+4SO₂↑+2NH₃↑+N₂↑+5H₂O↑，
故答案為：2（NH₄）₂Fe（SO₄）₂$\frac{\underline{\;500℃\;}}{\;}$Fe₂O₃+4SO₂↑+2NH₃↑+N₂↑+5H₂O↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�主要是�?shí)驗(yàn)基本操作、物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，題目難度中等．