题目内容
【题目】硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂,在不同温度下加热分解产物不同。设计如图实验装置(夹持装置略去),在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。确定分解产物的成分。
(1)B装置的作用是__________。
(2)实验中,观察到C中无明显现象,D中有白色沉淀生成,可确定产物中定有______气体产生,写出D中发生反应的离子方程式__________。若去掉C,是否能得出同样结论并解释其原因_____________。
(3)A中固体完全分解后变为红宗色粉末,某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3.而不含FeO。请完成表内容。(试剂,仅然和用品自选)
实验步骤 | 预期现象 | 结论 |
取少量A中残留物于试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡使其完全溶解:_________ | ___________ | 固体残留物仅为Fe2O3 |
(4)E中收集到的气体只有N2,其物质的量为xmol,固体残留物刚体死目物Fe2O3的物质的量为ymol,D中沉淀物质的量为zmol,根据氧化还原反应的基本规律,x、y和z应满足的关系为________。
(5)结合上述实验现象和相关数据的分析。写出硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式:_____________。
【答案】检验产物中是否有水生成 SO2 SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+ 否,若有SO3也有白色沉淀生成 将溶液分成两份,分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液 若高锰酸钾溶液不褪色,加入KSCN溶液后变红 3x+y=z 2(NH4)2Fe(SO4)2
Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O
【解析】
(1)硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2] 在500℃时隔绝空气加热分解,H、O结合有水生成,故B装置的作用是检验产物中是否有水生成。
(2)装置C中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,会生成硫酸钡白色沉淀,观察到的观象为溶液变浑浊,但该装置中没有明显现象,可知产物中无有SO3气体生成;装置D中有白色沉淀,说明产物中有SO2气体生成,通入过氧化氢发生氧化还原反应,生成硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为:SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+,若去掉C,若有SO3也有白色沉淀生成,不能得出说明出有SO2而无SO3的结论。
(3)根据Fe2+的还原性,可以用高锰酸钾溶液检验,依据Fe3+与KSCN溶液后变红可检验,方法为:取少量A中残留物与试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡使其完全溶解,将溶液分成两份,分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液(或:依次滴加K3Fe(CN)6溶液、KSCN溶液或其他合理答案) 并振荡,若高锰酸钾溶液不褪色,加入KSCN溶液后变红(或:加入K3Fe(CN)6溶液无现象,加入KSCN溶液后变红,或其他合理答案),则残留物仅为Fe2O3而不含FeO。
(4)若产物中有氮气生成,则失去电子的元素是Fe和N,得到电子的元素是S, [(NH4)2Fe(SO4)2]分解,E中生成xmolN2失去电子的物质的量是6xmol,生成ymol Fe2O3失去电子的物质的量是2y mol,D中沉淀物质的量为zmol,即生成的二氧化硫的物质的量是z mol,则得电子的物质的量是2z mol,根据得失电子守恒,6x+2y=2z即3x+y=z;
(5)结合上述实验现象和相关数据的分析,完成硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式:
2(NH4)2Fe(SO4)2
Fe2O3+2 NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O
【题目】化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。已知某些化学键的键能数据如下:
化学键 | H—H | Cl—Cl | H—Cl |
键能/(kJ·mol-1) | 436 | 243 | 431 |
则下列热化学方程式不正确的是( )
A.
H2(g)+
Cl2(g)=HCl(g) ΔH=-91.5kJ·mol-1
B.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-183kJ·mol-1
C.
H2(g)+
Cl2(g)=HCl(g) ΔH=+91.5kJ·mol-1
D.2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) ΔH=+183kJ·mol-1