Question

【題目】硫酸亞鐵銨晶體[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]比FeSO4穩定，不易被氧氣氧化，常用于代替FeSO4作分析試劑。某小組嘗試制備少量(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O并探究其分解產物。

I．制備硫酸亞鐵銨晶體的流程如下：

(1)鐵屑溶于稀硫酸的過程中，適當加熱的目的是_________。

(2)將濾液轉移到_________中，迅速加入飽和硫酸銨溶液，直接加熱蒸發混合溶液，觀察到_________停止加熱。蒸發過程保持溶液呈較強酸性的原因是_________。

Ⅱ．查閱資料可知，硫酸亞鐵銨晶體受熱主要發生反應：

____(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O=____Fe2O3+____SO2↑+____NH3↑+____N2↑+____H2O

但伴有副反應發生，生成少量SO3和O2。設計以下實驗探究部分分解產物：

(3)配平上述分解反應的方程式。

(4)加熱過程，A中固體逐漸變為_______色。

(5)B中迅速產生少量白色沉淀，反應的離子方程式為______。

(6)C的作用是_________。

(7)D中集氣瓶能收集到O2,____ (填“能”或“不能”)用帶火星木條檢驗。

(8)上述反應結來后，繼續證明分解產物中含有NH3的方法是_________。

Answer 1

【答案】加快反應速率 蒸發皿 有晶膜出現（或大量固體出現時） 防止硫酸亞鐵水解 2 1 4 2 1 5 紅棕 Ba2+＋SO3＋H2O＝BaSO4↓＋2H+（說明：分步寫也給分2Ba2+＋2SO2＋O2＋2H2O＝2BaSO4↓＋4H+也給分） 檢驗產物中是否含有SO2 不能 取B中少量溶液于試管中，滴加少量NaOH溶液并加熱，能產生使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體

【解析】

I.(1) 適當加熱使溶液溫度升高，可加快反應速率；

(2)加入飽和的硫酸銨溶液后直接加熱蒸發，加熱溶液至有晶膜出現（或大量固體出現時），停止加熱；溶液一直保持強酸性防止硫酸亞鐵水解；

Ⅱ．(3)根據化合價升降法配平；

(4) 加熱過程，A逐漸變為氧化鐵；

(5) B為酸性溶液，二氧化硫、氧氣與氯化鋇反應生成少量硫酸鋇白色沉淀；

(6)C中品紅溶液可以二氧化硫反應，導致溶液褪色；

(7)D中集氣瓶能收集到SO2和少量的O2；

(8)溶液B顯酸性，氨氣能夠在此裝置中被吸收，檢驗B中是否含有銨根離子即可。

I.(1) 適當加熱使溶液溫度升高，可加快反應速率；

(2)加入飽和的硫酸銨溶液后直接加熱蒸發，則濾液轉移到蒸發皿中；加熱溶液至有晶膜出現（或大量固體出現時），停止加熱，利用余熱進行蒸發結晶；為防止硫酸亞鐵水解，溶液一直保持強酸性；

Ⅱ．(3)反應中Fe的化合價由+2變為+3，N的化合價由-3變為0，S的化合價由+6變為+4，根據原子守恒，硫酸亞鐵銨的系數為2，SO2的系數為4，則電子轉移總數為8，Fe得到2個電子，產生1個氮氣，得到6個電子，則系數分別為2、1、4、2、1、5；

(4) 加熱過程，A逐漸變為氧化鐵，固體為紅棕色；

(5) B為酸性溶液，二氧化硫、氧氣與氯化鋇反應生成少量硫酸鋇白色沉淀，離子方程式為2Ba2+＋2SO2＋O2＋2H2O＝2BaSO4↓＋4H+；

(6)C中品紅溶液可與二氧化硫反應，導致溶液褪色，則可檢驗二氧化硫的存在；

(7)D中集氣瓶能收集到SO2和少量的O2，不能使帶火星的木條燃燒；

(8)溶液B顯酸性，氨氣能夠在此裝置中被吸收，檢驗B中是否含有銨根離子即可，方法為取B中少量溶液于試管中，滴加少量NaOH溶液并加熱，能產生使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體。