题目内容
【题目】隔绝空气加热至500℃时硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]能完全分解,分解产物中含有铁 氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。
[实验探究]某化学小组选用下图所示部分装置进行分步实验(夹持装置略)。
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实验Ⅰ 甲同学为探究分解产物中的硫氧化物是 SO2 还是 SO3,连接装置A-E-F-B 进行实验。
(1)实验过程中观察到:E 中没有明显现象,F 中溶液褪色,据此得出的结论是 。
(2)B 的作用是_____。
实验Ⅱ 验证分解产物中含有水蒸气和氨气,并探究残留固体成分。
(3)所选用装置的正确连接顺序为_____(填装置的字母序号)。
(4)证明有水蒸气生成的实验现象为_____。
(5)证明有氨气生成的实验现象为_____。
(6)A 中固体完全分解后变为红棕色粉末,设计实验证明A 中残留固体中含有三价铁_______________。
(7)实验证明(NH4)2Fe(SO4)2 受热分解除上述产物外,还有N2 生成,写出A 中反应的化学方程式__________ 。
【答案】分解产物中有SO2没有SO3 吸收SO2防止污染空气 ACBD C中无水硫酸铜变蓝色 D中溶液变红色 取少量A中残留固体加入适量稀硫酸使其完全溶解,向溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液变红色,说明含三价铁2(NH4)2Fe(SO4)2
Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O↑;
【解析】
实验I甲同学为探究分解产物中的硫氧化物,连接装置A-E-F-B进行实验,E中没有明显现象,F中溶液褪色,可说明生成硫氧化物为二氧化硫,没有生成三氧化硫,碱石灰用于吸收二氧化硫,防止污染空气。
实验Ⅱ验证分解产物中含有氨气和水蒸气,选择装置A先通入氮气排净装置中的空气,加热分解硫酸亚铁铵,分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等,通过装置C中无水硫酸铜检验生成的水,再通过装置B中的足量碱石灰除去水蒸气、硫的氧化物,通过装置D检验氨气的生成,通入后溶液变红色说明生成气体中含氨气。
(1)E中含HCl的BaCl2溶液没有明显现象,无硫酸钡沉淀生成,证明分解产物中无三氧化硫生成,二氧化硫具有漂白性能使品红溶液褪色,F中溶液褪色说明有二氧化硫生成,故:分解产物中有SO2没有SO3;
(2)连接装置A-E-F-B进行实验,最后装置B是:吸收SO2防止污染空气;
(3))实验Ⅱ验证分解产物中含有氨气和水蒸气,选择装置A先通入氮气排净装置中的空气,加热分解硫酸亚铁铵,分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等,通过装置C中无水硫酸铜检验生成的水,再通过装置B中的足量碱石灰除去水蒸气、硫的氧化物,通过装置D检验氨气的生成,通入后溶液变红色说明生成气体中含氨气,所选用装置的正确连接顺序为ACBD;
(4)利用无水硫酸铜遇到水变蓝色证明水蒸气生成,证明有水蒸气生成的实验现象为:C中无水硫酸铜变蓝色;
(5)证明有氨气生成是利用氨气极易溶于水生成一水合氨,溶液显碱性使酚酞变红色,证明有氨气生成的实验现象为:D中溶液变红色;
(6)要证明残留固体中含三价铁,可利用Fe3+与SCN-作用溶液呈红色。设计的实验为:取少量A中残留固体加入适量稀硫酸使其完全溶解,向溶液中滴加少量KSCN溶液,若溶液变红,则残留固体中含三价铁;
(7)实验证明(NH4)2Fe(SO4)2 受热分解生成氨气、二氧化硫、氧化铁、水,还有N2产生,结合原子守恒和电子守恒配平书写化学方程式为2(NH4)2Fe(SO4)2
Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O↑。