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

A.KSCN溶液 B.稀硫酸 C.濃鹽酸 D.KMnO4溶液

②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(guān)察到的現(xiàn)象為___________________。

③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，則b_________a(填“大于”、“小于”或“等于”)

④實(shí)驗(yàn)中，觀(guān)察到C中有白色沉淀生成，則C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________。

(3)為測(cè)定某固體樣品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(M=392g/mol)的含量，某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：MnO4－+Fe2++H+=Mn2++Fe3++H2O(方程式未配平)

測(cè)定步驟：

步驟一：準(zhǔn)確稱(chēng)量20.00g硫酸亞鐵銨晶體，配制成100mL溶液。

步驟二：取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.1000mol·L－1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，重復(fù)兩次，平均消耗KMnO4溶液16.00mL。

①步驟二達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志為________________________；

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

Answer 1

【答案】SO2 BD SO3 溶液變渾濁 小于 SO2+ H2O2+ Ba2+ = BaSO4↓+2H+ 滴入最后一滴高錳酸鉀時(shí)，溶液呈紫紅色，且半分鐘之內(nèi)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，據(jù)此分析作答；
（2）①FeO為金屬氧化物，不溶于水、易溶于酸，且易被氧化，根據(jù)此特點(diǎn)，可考慮加入酸性KMnO4溶液將其氧化成Fe3+，KMnO4溶液本身有顏色，不需要加入指示劑，濃鹽酸易被氧化，綜上所述，選用的試劑為稀硫酸與KMnO4溶液，故選BC；

②BaC12可與SO3反應(yīng)生成白色沉淀；
③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)升降相等分析作答；
④因雙氧水具有氧化性，可將SO2氧化成SO42-，SO42-再與Ba2+結(jié)合成沉淀BaSO4，據(jù)此分析作答；
（3）①取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.1000molL-1 KMnO4溶液滴定，到滴入最后一滴高錳酸鉀溶液至紫紅色且半分鐘不變，說(shuō)明反應(yīng)至終點(diǎn)；
②結(jié)合化學(xué)反應(yīng)定量關(guān)系計(jì)算，MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。

（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）①FeO為金屬氧化物，不溶于水、易溶于酸，且易被氧化，根據(jù)此特點(diǎn)，可考慮加入酸性KMnO4溶液將其氧化成Fe3+，KMnO4溶液本身有顏色，不需要加入指示劑，濃鹽酸易被氧化，綜上所述，選用的試劑為稀硫酸與KMnO4溶液，B、D正確，

故答案為：BD；

②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，其化學(xué)方程式為：BaC12+SO3+H2O = BaSO4↓+2HC1，則觀(guān)察到的觀(guān)象為溶液變渾濁；

故答案為：SO3；溶液變渾濁；

③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b mol，C中沉淀物質(zhì)的量為a mol，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；

④C中有白色沉淀生成,是因?yàn)?/span>SO2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25.00 mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.1000 molL1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，滴加最后一滴KMnO4溶液時(shí)，溶液呈紫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

0.01600 L×0.1000 molL1 n

n=5×0.01600 L×0.1000 mol L-1=0.008 mol，

100 mL溶液中含亞鐵離子物質(zhì)的量 = 0.008 mol× = 0.032 mol，

產(chǎn)品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù) = ×100% = 62.72%，

故答案為：62.72%。