已知硫*亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗称莫尔盐,其摩尔质量为392g/mol,可溶于水,...
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已知硫*亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗称莫尔盐,其摩尔质量为392 g/mol,可溶于水,在100℃~ 110 ℃时分解。为探究其化学组成,*乙两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)*同学设计如下图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_____________。
(2)乙同学认为莫尔盐晶体分解的产物中还含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。为验*产物的存在,用下列装置进行实验:
①乙组同学的实验中,装置依次连接的合理顺序为A→H→__________________________→G
②*含有SO3的实验现象是_______________。
II.为测硫*亚铁铵纯度,称取m g 莫尔盐样品,配成500 mL溶液。*、乙两同学设计了如下两个实验方案。
*方案:取25.00mL硫*亚铁铵溶液用0.1000mol•L-1的**K2Cr2O7溶液分三次进行滴定。
乙方案:(通过NH4+测定)设计装置如下图所示。取25.00 mL样品溶液进行该实验。
(1)滴定过程中,**K2Cr2O7溶液应装在_____________滴定管中。*方案中的离子方程式为_________________________________。
(2)乙方案中量气管中最佳试剂是______(填字母)。
a.水 b.饱和NaHCO3溶液 14
(3)乙方案中收集完气体并恢复至室温,读数前应进行的*作是______________________________。
(4)若测得NH3(已折算为标准状况下)为VL,则硫*亚铁铵纯度为___________。(用含V、m的式子表示)
【回答】
NH3 F→D→E F中出现白*沉淀 *式 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O c 上下移动量气管(滴定管),使左右两边液面相平 ×100%或100%
【分析】
探究莫尔盐晶体加热时的分解产物的实验中,根据*酞溶液变红可确定有氨气生成;其他几种产物的检验应科学合理,由于三氧化硫能与水剧烈反应生成硫*,故应先检验三氧化硫,可选择F装置;然后检验二氧化硫,选择D装置;接着通入E装置,将可能剩余的二氧化硫完全吸收;最后用排水集气法收集剩余的气体,以确定有氮气。测硫*亚铁铵纯度的实验,可以根据其中亚铁离子的还原*进行氧化还原滴定的实验,也可以根据铵盐可以与碱在加热条件下生成氨气,测定氨气的体积。
【详解】
I.(1)装置B中的碱石灰吸收分解产生的**气体,装置C中*酞溶液变红,根据莫尔盐的组成,则莫尔盐受热的分解产物中有NH3。
(2)乙同学认为莫尔盐晶体分解的产物中还含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g),用BaCl2与足量盐*的混合液检验SO3(g),用品红溶液检验SO2(g),N2难溶于水用排水法收集;由于SO3能被水溶液吸收,所以先检验SO3(g),再检验SO2(g),用NaOH溶液除去SO2,最后用排水法收集N2;装置的合理连接顺序为A→H→F→D→E→G。
①根据上述分析,装置的合理连接顺序为A→H→F→D→E→G。
②*含有SO3的实验现象是:装置F中出现白*沉淀。
II.(1)**K2Cr2O7溶液具有强氧化*,应装在*式滴定管中。Cr2O72-将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3+,1molCr2O72-参与反应得到6mol电子,1molFe2+参与反应失去1mol电子,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,*方案中的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
(2)根据乙方案的装置,硫*亚铁铵溶液与CaO反应产生NH3,用碱石灰除去NH3中的H2O(g),用量气法量取NH3的体积。a项,由于NH3极易溶于水,水能吸收NH3;b项,由于NH3极易溶于水且其水溶液呈碱*,饱和NaHCO3溶液吸收NH3;c项,NH3难溶于CCl4,不吸收NH3;量气管中最佳试剂为CCl4,*选c。
(3)用量气体的体积进行定量实验时,还需要测量温度和压强,所以实验结束要恢复到室温,使气体产生的压强等于大气压。乙方案中收集完气体并恢复至室温,读数前应进行的*作是:上下移动量气管(滴定管),使左右两边液面相平。
(4)根据N守恒,25.00mL样品中n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]=n(NH3)=mol,500mL溶液中n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]=mol=mol,m[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]=mol392g/mol=g,则硫*亚铁铵纯度为100%=100%。
知识点:二氧化硫
题型:实验,探究题
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