Question

【题目】硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化，是分析化学中重要的试剂，常用于代替硫酸亚铁。硫酸亚铁铵在 500 ℃时隔绝空气加热完全分解。回答下列问题：

(1)硫酸亚铁铵隔绝空气加热完全分解，发生了氧化还原反应，固体产物可能有FeO和Fe2O3，气体产物可能有NH3、SO3、H2O、N2和__________。

(2)为检验分解产物的成分，设计如下实验装置进行实验，加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。

① A中固体充分加热较长时间后，通入氮气，目的是__________________________。

②为验证A中残留物是否含有FeO，需要选用的试剂有____________(填字母)。

A．KSCN溶液 B．稀硫酸

C．浓盐酸 D．KMnO4溶液

③装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有________气体生成，若含有该气体，观察到的现象为_______________________________________。

④若A中分解产物有N2，固体残留物只有Fe2O3，Fe2O3的物质的量为b mol，C中沉淀物质的量为a mol，则b________________(填“大于”“小于”或“等于”)a。

⑤实验中，观察到C中有白色沉淀生成，则C中发生的反应为___________________________________________(用离子方程式表示)。

(3)为测定某固体样品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的含量，某实验小组做了如下实验：

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

测定步骤：步骤一：准确称量20.00 g硫酸亚铁铵晶体，配制成100 mL溶液。

步骤二：取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.100 0 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，重复两次，平均消耗KMnO4溶液16.00 mL。

①如何判断滴定终点？________________________；

②产品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的质量分数为_________________。

Answer 1

【答案】 SO2 使分解产生的气体在B、C中被吸收充分 BD SO3 溶液变浑浊 小于 SO2 ＋ H2O2＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H＋ 滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液呈紫红色且半分钟不褪色 62.72%

【解析】(1)氮元素和铁元素化合价升高，根据在氧化还原反应中化合价有升必有降，化合价降低的应该是硫，所以气体产物中还可能有SO2；故答案为：SO2；

(2)①A中固体充分加热较长时间后，通入氮气目的是使分解生成的气体在BC装置中完全吸收；故答案为：使分解产生的气体在B、C中被吸收充分；

②为验证A中残留物是否含有FeO，应该先用稀硫酸溶解，然后再用KMnO4溶液检验亚铁离子，故选BD，故答案为：BD；

③装置B中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成，若含有该气体，会生成硫酸钡白色沉淀，观察到的观象为溶液变浑浊，故答案为：SO3；溶液变浑浊；

④若A中分解产物有N2，固体残留物只有Fe2O3，Fe2O3的物质的量为bmol，C中沉淀物质的量为amol，根据化合价升降必相等，硫降低的化合价(2a)等于铁升高的化合价(2b)和氮升高的化合价之和，则b小于a，故答案为：小于；

⑤C中有白色沉淀生成，是因为SO2被双氧水氧化成SO42-，SO42-再与Ba2+结合成沉淀BaSO4，则C中发生的反应为SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H，故答案为：SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+；

(3)①取所配溶液25.00ml于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.1000molL-1 KMnO4溶液滴定至终点，滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液呈微红色且半分钟不褪色，故答案为：滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液呈微红色且半分钟不褪色；

② MnO4- + 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

1 5

0.01600L×0.1000molL-1n

n=0.008mol，100ml溶液中含亚铁离子物质的量=0.008mol×=0.032mol，产品中(NH4)2Fe(SO4)26H2O的质量分数=×100%=62.72%，故答案为：62.72%。