Question

1．硫酸亚铁铵[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O]是分析化学中重要的试剂，学习小组探究其分解产物．
（1）甲组按照图1所示的装置进行实验，关闭止水夹并加热A中的硫酸亚铁铵固体至分解完全，检验其分解产物．

①装置B仪器名称是干燥管，所放试剂是碱石灰．
②装置C中可观察到的现象是溶液由无色变红色，由此可知硫酸亚铁铵的分解产物中有NH₃．（写化学式）
（2）乙组选用甲组实验中的装置A和图2所示的装置进行实验验证硫酸亚铁铵分解的产物中还有SO₂和SO₃．
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序（用装置的字母表示）为A、DHEGF；取适量硫酸亚铁铵固体于A中，通入一段时间N₂后，关闭止水夹再点燃酒精灯，通入N₂的目的是排尽装置中的空气（或O₂），防止对SO₂的验证产生干扰．
②装置H中有白色沉淀，则证明分解产物中有SO₃；G中发生反应的离子方程式为SO₂+2H₂O₂+Ba²⁺=BaSO₄↓+H₂O+2H⁺．
（3）丙组将一定量的硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热一段时间后检验其固体产物，请设计实验证明：此固体产物不含二价铁：取少量固体于试管中，加稀硫酸溶解，再滴入KMnO₄溶液，KMnO₄溶液不褪色．

Answer 1

分析 （1）①装置B的形状和作用可知为干燥管，盛放固体干燥剂，检验氨气利用装置C中的酚酞溶液，装置B是除去生成的硫的氧化物；
②装置C中可观察到的现象是变红色，证明分解产物中生成了氨气；
（2）①乙组选用甲组实验中的装置A和图2所示的装置进行实验验证硫酸亚铁铵分解的产物中还有SO₂和SO₃，分解产物通过装置D防止倒吸，通过装置H中的足量元素和氯化钡溶液检验是否生成气体中含三氧化硫，通过装置E检验三氧化硫是否除净，通过装置G过氧化氢氧化二氧化硫为硫酸，结合钡离子生成白色沉淀，最后剩余二氧化硫气体需要尾气吸收，通入一段时间N₂后，关闭止水夹再点燃酒精灯，目的是干净装置中的氧气避免对二氧化硫检验的干扰；
②装置H中有白色沉淀，说明生成了不溶于水、不溶于酸的沉淀为硫酸钡沉淀，G中过氧化氢氧化二氧化硫为了谁，和氯化钡反应生成硫酸钡不是沉淀；
（3）利用二价铁离子具有还原性设计实验检验．

解答 解：（1）①装置B的形状和作用可知为干燥管，盛放固体干燥剂，硫酸亚铁铵[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O]分解可能的产物为氨气、硫的氧化物和水，检验氨气利用装置C中的酚酞溶液，所以装置B是除去生成的硫的氧化物为碱石灰，
故答案为：干燥管；碱石灰；
②装置C中可观察到的现象是变红色，氨气溶于水生成一水合氨是弱碱，溶液中电离显碱性，遇到酚酞变红色，证明分解产物中生成了氨气，
故答案为：溶液由无色变红色；NH₃；
（2）①乙组选用甲组实验中的装置A和图2所示的装置进行实验验证硫酸亚铁铵分解的产物中还有SO₂和SO₃，分解产物通过装置D防止倒吸，通过装置H中的足量元素和氯化钡溶液检验是否生成气体中含三氧化硫，通过装置E检验三氧化硫是否除净，通过装置G过氧化氢氧化二氧化硫为硫酸，结合钡离子生成白色沉淀，最后剩余二氧化硫气体需要尾气吸收，据上述分析可知装置连接顺序为ADHEGF，取适量硫酸亚铁铵固体于A中，通入一段时间N₂后，关闭止水夹再点燃酒精灯，目的是干净装置中的氧气避免对二氧化硫检验的干扰，
故答案为：DHEGF；排尽装置中的空气（或O₂），防止对SO₂的验证产生干扰；
②装置H中有白色沉淀，说明生成了不溶于水、不溶于酸的沉淀为硫酸钡沉淀，原气体中生成了SO₃，G中过氧化氢氧化二氧化硫生成硫酸，硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀，反应的离子方程式为：SO₂+2H₂O₂+Ba²⁺=BaSO₄↓+H₂O+2H⁺，
故答案为：SO₃ ；SO₂+2H₂O₂+Ba²⁺=BaSO₄↓+H₂O+2H⁺；
（3）利用二价铁离子具有还原性设计实验检验，实验设计为：取少量固体于试管中，加稀硫酸溶解，再滴入KMnO₄溶液，KMnO₄溶液不褪色，故答案为：取少量固体于试管中，加稀硫酸溶解，再滴入KMnO₄溶液，KMnO₄溶液不褪色．

点评 本题考查了物质性质、物质分解产物的实验验证，注意检验实验设计应避免干扰验，试剂选择和反应现象的理解应用是解题关键，题目难度中等．