Question

6．莫尔盐[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O]在定量分析中常用作标定高锰酸钾等溶液的标准物质，还用作化学试剂、医药以及用于冶金、电镀等．回答下列问题：

（1）甲组同学按照如图1所示的装置，通过实验检验莫尔盐晶体强热时的分解产物．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．
（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和如图2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→G→D→B→C→F．
②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；含有SO₂的实验现象是B中品红褪色．
（3）称取1.96g莫尔盐晶体，制成溶液，用未知浓度的KMnO₄酸性溶液进行滴定．
①滴定时，将KMnO₄酸性溶液装在酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管．试写出该滴定过程中的离子方程式：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
②判断该反应到达滴定终点的现象为当最后一滴KMnO₄酸性溶液滴下时，溶液变成紫色，30s内不褪色，说明达到滴定终点；
（4）设计实验证明：莫尔盐是否已氧化变质取少量晶体溶于水，滴入KSCN溶液，若溶液变红，说明莫尔盐已氧化变质，反之莫尔盐未变质．

Answer 1

分析 （1）莫尔盐[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O]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；
（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，据此答题；
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；
（3）①高锰酸钾溶液碱与偶强氧化性应在酸式滴定管中；莫尔盐中的亚铁离子可被高锰酸钾溶液氧化成铁离子，高锰酸根被还原成锰离子，根据电荷守恒和元素守恒书写离子方程式；
②利用高锰酸钾溶液紫红色指示反应终点，滴入最后一滴KMnO₄酸性溶液滴下时，溶液变成紫色且不发生变化证明反应达到终点；
（4）莫尔盐氧化变质会产生铁离子，可以通过检验样品中是否含有铁离子判断是否变质．

解答 解：（1）莫尔盐[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O]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；吸收分解产生的酸性气体；
（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；含有SO₂的实验现象是B中品红褪色，
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；B中品红褪色；
（3）①高锰酸钾溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶管，应盛放在酸式滴定管中，莫尔盐中的亚铁离子可被高锰酸钾溶液氧化成铁离子，高锰酸根被还原成锰离子，反应的离子方程式为：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案为：酸式；MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
②利用高锰酸钾溶液紫红色指示反应终点，当最后一滴KMnO₄酸性溶液滴下时，溶液变成紫色，30s内不褪色，说明达到滴定终点，
故答案为：当最后一滴KMnO₄酸性溶液滴下时，溶液变成紫色，30s内不褪色，说明达到滴定终点；
（4）莫尔盐氧化变质会产生铁离子，可以通过检验样品中是否含有铁离子判断是否变质，实验操作为取少量晶体溶于水，滴入KSCN溶液，若溶液变红，说明莫尔盐已氧化变质；反之莫尔盐未变质，
故答案为：取少量晶体溶于水，滴入KSCN溶液，若溶液变红，说明莫尔盐已氧化变质，反之莫尔盐未变质．

点评 本题考查性质实验方案设计，侧重考查学生知识综合应用、实验基本操作能力及实验方案设计能力，综合性较强，难点是排列实验先后顺序，根据实验目的及物质的性质进行排列顺序，注意要排除其它因素干扰，难度较大．