Question

20．某学习小组利用以下装置进行电解氯化铵溶液的实验，其中X为铁，Y为石墨，a为wg质量分数为40%的NH₄Cl溶液（滴有酚酞）．
已知：①氧化性：Cl₂＞Br₂＞O₂＞I₂，②NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+3H₂O+N₂

（l）电解过程中，A 装置中可观察到的现象是X极产生无色气体，Y极产生黄绿色的气体，X极溶液变红．
（2）请选用上述仪器，组装一套检验产生氢气的装置：h→p→q→m→n→j→k→o③煅烧如果不充分，产品中将有Fe²⁺存在，试设计实验检验产品中有无Fe²⁺．取固体样品少许放入试管中，加入足量稀硫酸，震荡试管，再加入几滴滴入KMnO₄溶液，若溶液褪色证明含有Fe²⁺，否则不存在．

Answer 1

分析 （1）X为铁，Y为石墨，a为wg质量分数为40%的NH₄Cl（滴有酚酞），铁为阴极，X极是氢离子放电生成氢气，电解溶液中生成一水合氨，石墨为阳极，是氯离子放电生成氯气；
（2）X极产生氢气，氢气中含有水蒸气和氨气，所以首先将气体通入浓硫酸，除去空气中的水蒸气和氨气，然后通灼热的氧化铜，氢气被氧化成水蒸气，将所得气体通过无水硫酸铜变蓝，说明产生氢气；
（3）依据煅烧反应不完全，生成氧化铁中含有碳酸亚铁，可以先加酸溶解，再加入高锰酸钾溶液检验亚铁离子的存在．

解答 解：（1）X为铁，Y为石墨，a为wg质量分数为40%的NH₄Cl（滴有酚酞），铁为阴极，X极是氢离子放电生成氢气，所以X极的现象产生无色的气体，电解溶液中产生一水合氨，溶液变红色，石墨为阳极，是氯离子放电生成氯气，所以Y极产生黄绿色的气体，
故答案为：X极产生无色气体，Y极产生黄绿色的气体，X极溶液变红；
（2）X极产生氢气，氢气中含有水蒸气和氨气，所以首先将气体通入浓硫酸，除去空气中的水蒸气和氨气，然后通灼热的氧化铜，氢气被氧化成水蒸气，将所得气体通过无水硫酸铜变蓝，说明产生氢气，所以组装一套检验产生氢气的装置为：h→p→q→m→n→j→k→o，
故答案为：h→p→q→m→n→j→k→o；
（3）煅烧如果不充分，产品中将有Fe²⁺ 存在，主要是Fe₂O₃和FeCO₃，取样品放入试管中，加入稀硫酸溶解得到溶液，滴入高猛酸钾溶液，若滴入的高锰酸钾溶液褪色证明含有亚铁离子，否则不存在，
故答案为：取固体样品少许放入试管中，加入足量稀硫酸，震荡试管，再加入几滴滴入KMnO₄溶液，若溶液褪色证明含有Fe²⁺，否则不存在．

点评 本题考查化学基本实验操作，电化学的知识，题目考查较为综合．本题难度中等，是中档题．