Question

5．已知硫酸亚铁铵[（NH4）2SO•FeSO₄•6H₂O]（俗称莫尔盐）可溶于水，在100℃-110℃时分解．为探究其化学性质，甲、乙量同学设计了如下实验．

Ⅰ．探究莫尔盐晶体加热时的分解产物．
（1）甲同学设计如图1所示的装置进行实验，装置C中可观察到的现象是溶液变红，由此可知分解产物中有NH₃．
（2）乙同学认为莫尔盐晶体分解的产物中还可能含有SO₃（g）、SO₂（g）及N₂（g）．为验证产物的存在，用下列装置进行实验．
①乙同学的实验中，装置如图2依次连接的合理顺序为：A→H→F→D→E→G．
②证明含有SO₃的实验现象是F中出现白色沉淀；安全瓶H的作用是防倒吸
Ⅱ．为测定硫酸亚铁铵纯度，称取mg莫尔盐样品，配成500mL溶液．甲、乙两位同学设计了如下两个实验方案．（已知硫酸亚铁铵[（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]的分子量为392）
甲方案：取25.00mL样品溶液用0.1000mol/L的酸性K₂Cr₂O₇溶液分三次进行滴定．
乙方案：（通过NH₄⁺测定）实验设计装置如图3所示．取25.00mL样品溶液进行该实验．
请回答：
（1）甲方案中的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
（2）乙方案中量气管中最佳试剂是c．
a．水     b．饱和NaHCO₃溶液    c．CCl₄
（3）乙方案中收集完气体并恢复至室温，读数前应进行的操作是上下移动量气管（滴定管），使左右两边液面相平．

Answer 1

分析 Ⅰ．（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；
②SO₃通入氯化钡溶液中可以产生硫酸钡沉淀；H防倒吸；
II．（1）甲方案中的反应，酸性K₂Cr₂O₇溶液氧化硫酸亚铁生成硫酸铁；
（2）根据氨气的溶解性和装置特点分析；
（3）读数时，应使左右压强相等．

解答 解：Ⅰ．（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；
（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，故连接顺序为AHFDEG；
故答案为：F；D；
 ②SO₃通入氯化钡溶液中可以产生硫酸钡沉淀，故F中出现白色沉淀说明有三氧化硫的生成；H为安全瓶，防倒吸；
故答案为：F中出现白色沉淀；防倒吸；
II．（1）K₂Cr₂O₇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：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
故答案为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
（2）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；
（3）读数时，应使左右压强相等，可上下移动量气管，使左右两边液面相平；
故答案为：上下移动量气管（滴定管），使左右两边液面相平．

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，题目难度中等．