Question

11．莫爾鹽[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O]在定量分析中常用作標定高錳酸鉀等溶液的標準物質，還用作化學試劑、醫藥以及用于冶金、電鍍等．回答下列問題：

（1）甲組同學按照如圖1所示的裝置，通過實驗檢驗莫爾鹽晶體強熱時的分解產物．裝置C 中可觀察到的現象是溶液變紅，由此可知莫爾鹽晶體分解的產物中有NH₃．裝置B的主要作用是吸收分解產生的酸性氣體
（2）乙組同學認為莫爾鹽晶體分解的產物中還含有SO₃（g）、SO₂（g）及N₂．為進行驗證，選用甲組實驗中的裝置A和如圖2所示的部分裝置進行實驗．
①乙組同學的實驗中，裝置依次連接的合理順序為A、_G、D、B、C、F．
②裝置D中足量鹽酸的作用是吸收氨氣并將溶液酸化，排除SO₂的干擾；含有SO₃的實驗現象是D中有白色沉淀；含有SO₂的實驗現象是B中品紅褪色．
（3）設計實驗證明：莫爾鹽是否已氧化變質取少量晶體溶于水，滴入KSCN溶液，若溶液變紅，說明莫爾鹽已氧化變質；反之莫爾鹽未變質．
（4）莫爾鹽可用于標定高錳酸鉀溶液的濃度，寫出相應的離子方程式MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）莫爾鹽[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O]受熱分解，分解時會產生氨氣和二氧化硫、三氧化硫等酸性氣體，根據裝置圖可知，堿石灰可以吸收酸性氣體，氨氣遇到酚酞溶液會變紅色；
（2）①要檢驗生成SO₃（g）、SO₂（g）及N₂，在甲組實驗中的裝置A產生氣體后，經過安全瓶后通過氯化鋇溶液檢驗SO₃，再通過品紅溶液檢驗SO₂，用濃氫氧化鈉除去二氧化硫，用排水集氣法收集氮氣，據此答題；
②由于產生的氣體中有氨氣，所以氯化鋇溶液中加入足量的鹽酸，可以吸收氨氣并防止產生亞硫酸鋇沉淀，排除SO₂的干擾，SO₃通入氯化鋇溶液中可以產生硫酸鋇沉淀，二氧化硫能使品紅褪色；
（3）莫爾鹽氧化變質會產生鐵離子，可以通過檢驗樣品中是否含有鐵離子判斷是否變質；
（4）莫爾鹽中的亞鐵離子可被高錳酸鉀溶液氧化成鐵離子，高錳酸根被還原成錳離子，根據電荷守恒和元素守恒書寫離子方程式；

解答 解：（1）莫爾鹽[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O]受熱分解，分解時會產生氨氣和二氧化硫、三氧化硫等酸性氣體，根據裝置圖可知，堿石灰可以吸收酸性氣體，氨氣遇到酚酞溶液會變紅色，所以裝置C 中可觀察到的現象是溶液變紅，由此可知莫爾鹽晶體分解的產物中有 NH₃．裝置B的主要作用是 吸收分解產生的酸性氣體，
故答案為：溶液變紅；NH₃；吸收分解產生的酸性氣體；
（2）①要檢驗生成SO₃（g）、SO₂（g）及N₂，在甲組實驗中的裝置A產生氣體后，經過安全瓶后通過氯化鋇溶液檢驗SO₃，再通過品紅溶液檢驗SO₂，用濃氫氧化鈉除去二氧化硫，用排水集氣法收集氮氣，所以裝置依次連接的合理順序為A、G、D、B、C、F，
故答案為：G、D、B、C、F；
②由于產生的氣體中有氨氣，所以氯化鋇溶液中加入足量的鹽酸，可以吸收氨氣并防止產生亞硫酸鋇沉淀，排除SO₂的干擾，SO₃通入氯化鋇溶液中可以產生硫酸鋇沉淀，二氧化硫能使品紅褪色，所以裝置D中足量鹽酸的作用是 吸收氨氣并將溶液酸化，排除SO₂的干擾；含有SO₃的實驗現象是 D中有白色沉淀；含有SO₂的實驗現象是B中品紅褪色，
故答案為：吸收氨氣并將溶液酸化，排除SO₂的干擾；D中有白色沉淀；B中品紅褪色；
（3）莫爾鹽氧化變質會產生鐵離子，可以通過檢驗樣品中是否含有鐵離子判斷是否變質，實驗操作為取少量晶體溶于水，滴入KSCN溶液，若溶液變紅，說明莫爾鹽已氧化變質；反之莫爾鹽未變質，
故答案為：取少量晶體溶于水，滴入KSCN溶液，若溶液變紅，說明莫爾鹽已氧化變質；反之莫爾鹽未變質；
（4）莫爾鹽中的亞鐵離子可被高錳酸鉀溶液氧化成鐵離子，高錳酸根被還原成錳離子，反應的離子方程式為MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案為：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

點評 本題考查性質實驗方案設計，側重考查學生知識綜合應用、實驗基本操作能力及實驗方案設計能力，綜合性較強，難點是排列實驗先后順序，根據實驗目的及物質的性質進行排列順序，注意要排除其它因素干擾，難度較大．