Question

【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化學中的重要試劑，在不同溫度下加熱分解產物不同。設計如圖實驗裝置（夾持裝置略去），在500℃時隔絕空氣加熱A中的硫酸亞鐵銨至分解完全。確定分解產物的成分。

（1）B裝置的作用是__________。

（2）實驗中，觀察到C中無明顯現象，D中有白色沉淀生成，可確定產物中定有______氣體產生，寫出D中發生反應的離子方程式__________。若去掉C，是否能得出同樣結論并解釋其原因_____________。

（3）A中固體完全分解后變為紅宗色粉末，某同學設計實驗驗證固體殘留物僅為Fe2O3.而不含FeO。請完成表內容。(試劑，僅然和用品自選)

實驗步驟	預期現象	結論
取少量A中殘留物于試管中，加入適量稀硫酸，充分振蕩使其完全溶解：_________	___________	固體殘留物僅為Fe2O3

（4）E中收集到的氣體只有N2，其物質的量為xmol，固體殘留物剛體死目物Fe2O3的物質的量為ymol，D中沉淀物質的量為zmol，根據氧化還原反應的基本規律，x、y和z應滿足的關系為________。

（5）結合上述實驗現象和相關數據的分析。寫出硫酸亞鐵銨在500℃時隔絕空氣加熱完全分解的化學方程式：_____________。

Answer 1

【答案】檢驗產物中是否有水生成 SO2 SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+ 否，若有SO3也有白色沉淀生成 將溶液分成兩份，分別滴加高錳酸鉀溶液、KSCN溶液 若高錳酸鉀溶液不褪色，加入KSCN溶液后變紅 3x+y=z 2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O

【解析】

（1）硫酸亞鐵銨[（NH4）2Fe（SO4）2] 在500℃時隔絕空氣加熱分解，H、O結合有水生成，故B裝置的作用是檢驗產物中是否有水生成。

（2）裝置C中BaC12溶液的作用是為了檢驗分解產物中是否有SO3氣體生成，若含有該氣體，會生成硫酸鋇白色沉淀，觀察到的觀象為溶液變渾濁，但該裝置中沒有明顯現象，可知產物中無有SO3氣體生成；裝置D中有白色沉淀，說明產物中有SO2氣體生成，通入過氧化氫發生氧化還原反應，生成硫酸和氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀，反應的離子方程式為：SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+，若去掉C，若有SO3也有白色沉淀生成，不能得出說明出有SO2而無SO3的結論。

（3）根據Fe2+的還原性，可以用高錳酸鉀溶液檢驗，依據Fe3+與KSCN溶液后變紅可檢驗，方法為：取少量A中殘留物與試管中，加入適量稀硫酸，充分振蕩使其完全溶解，將溶液分成兩份，分別滴加高錳酸鉀溶液、KSCN溶液（或：依次滴加K3Fe(CN)6溶液、KSCN溶液或其他合理答案） 并振蕩，若高錳酸鉀溶液不褪色，加入KSCN溶液后變紅（或：加入K3Fe(CN)6溶液無現象，加入KSCN溶液后變紅，或其他合理答案），則殘留物僅為Fe2O3而不含FeO。

（4）若產物中有氮氣生成，則失去電子的元素是Fe和N，得到電子的元素是S， [（NH4）2Fe（SO4）2]分解，E中生成xmolN2失去電子的物質的量是6xmol，生成ymol Fe2O3失去電子的物質的量是2y mol，D中沉淀物質的量為zmol，即生成的二氧化硫的物質的量是z mol，則得電子的物質的量是2z mol，根據得失電子守恒，6x+2y=2z即3x+y=z；

（5）結合上述實驗現象和相關數據的分析，完成硫酸亞鐵銨[（NH4）2Fe（SO4）2]在500℃時隔絕空氣加熱完全分解的化學方程式：

2(NH4)2Fe(SO4)2 Fe2O3+2 NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O