题目内容
【题目】硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,M=392g·mol-1],俗称莫尔盐,是一种蓝绿色的无机复盐,易溶于水,在100℃~110℃时分解。
回答下列问题:
Ⅰ.探究莫尔盐强热时的分解产物
某同学认为莫尔盐分解的产物中可能含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。为验证产物的存在,该同学用下列装置进行实验。
(1)该同学的实验中,装置依次连接的合理顺序为A→H→___→G。
(2)证明分解产物中含有SO3的实验现象是__。
Ⅱ.探究莫尔盐的纯度
某学生取mg莫尔盐样品配制成500mL溶液,根据物质组成,分别设计了如下实验方案。
方案甲:取20.00mL所配溶液于锥形瓶,用0.1000mol·L-1的酸性KMnO4溶液进行滴定。
方案乙:取20.00mL所配溶液进行如下实验。
(3)方案甲中盛装标准溶液的仪器名称为__;涉及反应的离子方程式为__;达到滴定终点的现象是___。
(4)方案乙测得样品的纯度为__%(用含m、w的式子表示)。
(5)若实验操作都正确,但方案甲的测定结果总是小于方案乙,其可能原因为__。设计实验,验证你的假设__。
【答案】F→D→E F中出现白色沉淀 酸式滴定管 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 当滴加最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液恰好变为浅紫色,且半分钟内不再恢复,说明达到滴定终点 Fe2+已被部分氧化 取少量硫酸亚铁铵溶液,加入少量KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明Fe2+已被部分氧化
【解析】
Ⅰ.(1)要检验生成SO3(g)、SO2(g)及N2,在装置A产生气体后,经过安全瓶后通过氯化钡溶液检验SO3,再通过品红溶液检验SO2,用浓氢氧化钠除去二氧化硫,用排水集气法收集氮气,据此答题;
(2)SO3溶于水生成硫酸,检验生成的硫酸根离子;
Ⅱ.(3)亚铁离子具有还原性,易被氧化,甲方案中的反应,酸性KMnO4溶液氧化Fe2+;测定亚铁离子可测定纯度;
(4)根据硫酸钡的物质的量,根据S守恒计算出硫酸亚铁铵的质量,进而计算质量分数;
(5)亚铁离子具有还原性,易被氧化成铁离子,故测得硫酸亚铁铵浓度偏小,可检验亚铁离子的氧化产物铁离子。
Ⅰ.(1)要检验生成SO3(g)、SO2(g)及N2,在实验中的装置A产生气体后,经过安全瓶后通过氯化钡溶液检验SO3,再通过品红溶液检验SO2,用浓氢氧化钠除去二氧化硫,用排水集气法收集氮气,所以装置依次连接的合理顺序为,装置依次连接的合理顺序为A→H→F→D→E→G。故答案为:F→D→E;
(2)SO3溶于水生成硫酸,证明分解产物中含有SO3的实验现象是:F中出现白色沉淀。故答案为:F中出现白色沉淀;
Ⅱ.(3)酸性KMnO4溶液具有强氧化性,只能用酸式滴定管盛装,方案甲中盛装标准溶液的仪器名称为酸式滴定管;高锰酸钾溶液具有氧化性,能氧化亚铁离子为铁离子,涉及反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;达到滴定终点的现象是当滴加最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液恰好变为浅紫色,且半分钟内不再恢复,说明达到滴定终点。故答案为:酸式滴定管;5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;当滴加最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液恰好变为浅紫色,且半分钟内不再恢复,说明达到滴定终点;
(4)根据关系式:(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O~2BaSO4,(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的质量为 ,方案乙测得样品的纯度为%。故答案为:;
(5)亚铁离子具有还原性,易被氧化成铁离子,故测得硫酸亚铁铵浓度偏小;可检验亚铁离子的氧化产物铁离子,具体操作为:取少量硫酸亚铁铵溶液,加入少量KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明Fe2+已被部分氧化。故答案为:Fe2+已被部分氧化;取少量硫酸亚铁铵溶液,加入少量KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明Fe2+已被部分氧化。