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【题目】硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗称莫尔盐,可溶于水,在100℃~110℃时分解。在定量分析中常用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的标准物质,还用于冶金、电镀等。

Ⅰ.化学课外活动小组研究莫尔盐晶体强热时的分解产物。

(1)甲组同学按照如图所示的装置进行研究,装置C中可观察到的现象是___________,由此可知分解产物中有_____________。

(2)乙组同学认为莫尔盐晶体分解的产物中还含有SO3(g)、SO2(g)及N2。为进行验证,选用甲组实验中的装置A和下图所示的部分装置进行实验。

①乙组同学的实验中,装置依次连接的合理顺序为A、__________________。

②装置D中足量盐酸的作用是____________;含有SO3的实验现象是_______________。

Ⅱ.为测硫酸亚铁铵纯度,称取m g莫尔盐样品,配成500mL溶液.甲、乙、丙三位同学设计了如下三个实验方案,请回答:

甲方案:取25.00mL硫酸亚铁铵溶液用0.1000mol·L-1的酸性KMnO4溶液分三次进行滴定。

乙方案:取25.00mL硫酸亚铁铵溶液进行如下实验。

丙方案:(通过NH4+测定)实验设计图如下图所示,取25.00mL硫酸亚铁铵溶液进行该实验。

(3)甲方案中的离子方程式为______________________,若实验操作都正确,但其测定结果总是小于乙方案,可能原因为________________,验证推测的方法为___________________________________ 。

(4)乙方案中沉淀是否洗涤干净的检验方法是______________________________。

(5)丙方案中量气管中最佳试剂是__________________

a.水 b.饱和NaHCO3溶液 c.CCl4

(6)若测得NH3体积(已折算为标准状况下)为V L,则硫酸亚铁铵纯度为_________________。

【答案】 溶液变红 NH3 G D B C F 吸收氨气并将溶液酸化,排除SO2的干扰 D中出现白色沉淀 MnO4-+5Fe2+ 8H+ =Mn2++5Fe3+ + 4H2O Fe2+已被空气部分氧化 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+己被空气部分氧化 取最后一次洗涤的滤液加入AgNO3溶液,若没有沉淀,说明已洗干净 c 175V/m 或

【解析】Ⅰ.(1)莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]受热分解,分解时会产生氨气和二氧化硫、三氧化硫等酸性气体,根据装置图可知,碱石灰可以吸收酸性气体,氨气遇到酚酞溶液会变红色,所以装置C中可观察到的现象是溶液变红,由此可知莫尔盐晶体分解的产物中有 NH3.装置B的主要作用是 吸收分解产生的酸性气体,故答案为:溶液变红;NH3;

(2)①要检验生成SO3(g)、SO2(g)及N2,在甲组实验中的装置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A、G、D、B、C、F,故答案为:G、D、B、C、F;

②由于产生的气体中有氨气,所以氯化钡溶液中加入足量的盐酸,可以吸收氨气并防止产生亚硫酸钡沉淀,排除SO2的干扰,SO3通入氯化钡溶液中可以产生硫酸钡沉淀,二氧化硫能使品红褪色,所以装置D中足量盐酸的作用是 吸收氨气并将溶液酸化,排除SO2的干扰;含有SO3的实验现象是 D中有白色沉淀,故答案为:吸收氨气并将溶液酸化,排除SO2的干扰;D中有白色沉淀;

Ⅱ.(3)高锰酸钾溶液具有氧化性,能氧化亚铁离子为铁离子,反应的离子方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,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+已被空气部分氧化,故答案为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;Fe2+已被空气部分氧化;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+已被空气部分氧化;

(4)乙方案中沉淀是否洗涤干净,可以设计实验检验洗涤液中是否含有氯离子检验沉淀洗涤是否干净,具体步骤为:取最后一次洗涤的滤液加入AgNO3溶液,若没有沉淀,说明已洗干净,故答案为:取最后一次洗涤的滤液加入AgNO3溶液,若没有沉淀,说明已洗干净;

(5)乙装置中导管在液面以上,符合排液体收集气体要求,量气管中液体应不能溶解氨气,氨气易溶于水和饱和碳酸钠溶液,难溶于四氯化碳,故用排四氯化碳法收集,故答案为:c;

(6)VL氨气的物质的量为: =mol,m g硫酸亚铁铵样品中含N的物质的量为×mol=mol,硫酸亚铁铵的纯度为: ×100%=×100%,故答案为: ×100%。

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