Question

【題目】硫酸亞鐵銨是分析化學中重要的試劑，某實驗小組制備和探究其分解產物的實驗如下：I．制備硫酸亞鐵銨

（1）儀器a的名稱是__。

（2）將過量鐵粉置于c中，加蒸餾水于b中，硫酸銨溶液于d中，按圖連接好裝置，打開K1、K2，關閉K3．使用鐵粉“過量”的原因是___。

（3）關閉K1和K2，打開K3，c中淺綠色溶液流入d，其原因是___；d中析出沉淀，用化學方程式解釋：___。

Ⅱ．探究硫酸亞鐵銨的部分分解產物

假設氣體產物僅有NH3、SO2、SO3(g)和H2O(g)，設計如下所需裝置進行實驗；

已知：CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3

A. B. C. D. E.

①將I中制備的沉淀裝入A，裝置連接順序為___，打開K1和K2，緩緩通入N2，一段時間后，關閉K1開始加熱，實驗后反應管中殘留固體為紅色粉末；

②B、D中有氣泡冒出，還可觀察到的現象分別為__，

③硫酸亞鐵銨的分解方程式：___。

Answer 1

【答案】分液漏斗 確保生成的硫酸亞鐵不會被氧化 關閉K1和K2，隨著c中氣體量的增加，將c中溶液壓入d中 FeSO4+（NH4)2SO4=(NH4)2Fe(SO4)2↓ EBDC 產生白色沉淀、品紅溶液褪色 2(NH4)2Fe(SO4)24NH3↑+Fe2O3+SO2↑+3SO3↑+2H2O↑

【解析】

I.（1）根據裝置圖書寫儀器a的名稱；

（2）鐵粉過量，可保證生成的氣體將錐形瓶中空氣排出，確保硫酸亞鐵不會被氧化；

（3）關閉K1和K2，隨著c中氣體量的增加，可將c中溶液壓入d中， FeSO4溶液與（NH4)2SO4溶液混合后生成(NH4)2Fe(SO4)2，常溫下(NH4)2Fe(SO4)2溶解度較小，以沉淀形式析出；

Ⅱ．①硫酸亞鐵銨受熱分解后生成的氣體有NH3、SO2、SO3(g)和H2O(g)，先用CaCl2吸收氣體產物中的NH3和H2O，再用BaCl2溶液鑒定并吸收SO3，剩余的SO2能使品紅溶液褪色，最后用氫氧化鈉溶液吸收；

②B中SO3與氯化鋇反應生成白色沉淀，D中SO2使品紅溶液褪色；

③硫酸亞鐵銨受熱分解生成氨氣、水、SO2、SO3和Fe2O3。

I.（1）根據裝置圖可得a的名稱為分液漏斗；

（2）過量的鐵粉能確保生成的硫酸亞鐵不會被氧化，還能夠排出錐形瓶中的氧氣；

（3）關閉K1和K2，隨著c中氣體量的增加，可將c中溶液壓入d中，發生反應；FeSO4溶液與（NH4)2SO4溶液混合后生成(NH4)2Fe(SO4)2，常溫下(NH4)2Fe(SO4)2溶解度較小，以沉淀形式析出，故反應方程式為：FeSO4+（NH4)2SO4=(NH4)2Fe(SO4)2↓；

Ⅱ.①固體CaCl2的作用是吸收氣體產物中的NH3和H2O，BaCl2溶液鑒定并吸收SO3，品紅鑒定SO2，最后NaOH溶液的作用是處理尾氣，所以裝置的連接順序是EBDC；

②B、D中的現象分別是產生白色沉淀、品紅溶液褪色；

③根據實驗后反應管中殘留固體為紅色粉末，可推測固體產物為Fe2O3，由題干知氣體產物有NH3、SO2、SO3(g)和H2O(g)，故化學方程式為2(NH4)2Fe(SO4)24NH3↑+Fe2O3+SO2↑+3SO3↑+2H2O↑。