Question

【题目】高新一中化学兴趣小组进行硫酸亚铁铵晶体的热分解实验。小组同学称取此晶体样品39.2g,在科研人员的指导下组装出如图装置时行热分解实验。

（1）[查阅资料]

①硫酸亚铁铵晶体[Fe（NH4）x﹒（SO4）2﹒6H2O,相对分子质量为392]在100°C完全失去结晶水,剩余物在500°C完全分解为铁的某氧化物、SO2、SO3、NH3和H2O。

②B装置中浓硫酸只能吸收NH3、SO3和H2O,C装置可以吸收SO2、CO2等气体。

②碱石灰具有吸收水蒸气、二氧化碳气体的作用。

①根据资料内容,硫酸亚铁铵晶体化学式中的x=_____；

②装配好实验装置后,先要_____。

（2）[实验过程]

①实验开始时先能一-段时间N2,分别称量装置B、C的质量。

②控制不同的温度对A中固体加热,并持续通N2。

③停止加热,继续通N2直至装置冷却。

[数据分析]实验过程中测得装置B和C中的质量变化如表。

温度/°C	室温	100	500
B装置/g	200	y	228
C装置/g	100	100	103.2

①表格中y=_____。

②铁的某氧化物的化学式为_____。

（3）[讨论交流]

加热前后及过程中均需通入N2,停止加热后还要继续通N2至装置冷却的目的是:可以_____和_____。

（4）[实验反思]

如果没有装置:最后盛有碱石灰的干燥管,对C装置数据可能的影响是_____（填“无法确定”、“偏大”、“不变”、“偏小”）。

Answer 1

【答案】2 检查装置气密性 210.8g Fe2O3 除去装置中的空气对实验的影响 防止倒吸和将生成的二氧化硫、三氧化硫、氨气、水蒸气等全部排出 偏大

【解析】

（1）①56+（14+4）×x+96×2+6×18=392，解得x=2.

②装配好实验装置后,先要检查装置的气密性。

（2）[数据分析]

①硫酸亚铁铵晶体的化学式为 （NH4）2Fe（SO4）26H2O，根据题干在100℃时，完全失去结晶水，故39.2g硫酸亚铁铵晶体中将失去39.2g×=10.8g水，都被浓硫酸吸收，故y=210.8g；

②根据硫酸亚铁铵晶体的化学式为 （NH4）2Fe（SO4）26H2O及反应前的质量为39.2g，求得反应前：铁元素的质量为39.2g× =5.6g，硫元素的质量为6.4g。根据资料显示B装置中浓硫酸只能吸收NH3、SO3和H2O，C装置中氢氧化钠主要用于吸收反应生成的二氧化硫，故装置C质量的增加即为二氧化硫的质量，可知反应生成的二氧化硫的质量为103.2g-100g=3.2g，求得其中硫元素的质量为：3.2g× =1.6g，则根据反应前后硫元素的质量是相等的，可知三氧化硫中硫元素的质量为6.4g-1.6g=4.8g，设三氧化硫的质量为x，则×x=4.8g，解得x=12g；根据题干信息可知，反应生成的气体全部被装置B、C吸收，故剩余的质量为金属氧化物的质量，据此可知铁的氧化物的质量为：39.2g-28g-3.2g=8g，其中铁元素的质量为5.6g，则氧元素的质量为8g-5.6g=2.4g，设该铁的氧化物的化学式为FexOy，则铁元素和氧元素的质量比为56x：16y=5.6g：2.4g，求得x：y=2：3，故铁的氧化物的化学式为Fe2O3。

（3）[讨论交流]

加热前通入氮气主要是为了除去装置中的空气对实验的影响，过程中继续通N2的目的是将反应生成的气体全部排出，停止加热后继续通N2的目的是防止倒吸。故加热前后及过程中均通入N2，停止加热后继续通N2的目的是防止倒吸和将生成的二氧化硫、三氧化硫、氨气、水蒸气等全部排出

（4）[实验反思]

如果没有装置:最后盛有碱石灰的干燥管,空气中的二氧化碳会被氢氧化钠吸收，故C装置测量结果偏大。