已知硫*亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗稱莫爾鹽,其摩爾質量為392g/mol,可溶於水,...
問題詳情:
已知硫*亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗稱莫爾鹽,其摩爾質量為392 g/mol,可溶於水,在100℃~ 110 ℃時分解。為探究其化學組成,*乙兩同學設計瞭如下實驗。
Ⅰ.探究莫爾鹽晶體加熱時的分解產物。
(1)*同學設計如下圖所示的裝置進行實驗,裝置C中可觀察到的現象是溶液變紅,由此可知分解產物中有_____________。
(2)乙同學認為莫爾鹽晶體分解的產物中還含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。為驗*產物的存在,用下列裝置進行實驗:
①乙組同學的實驗中,裝置依次連接的合理順序為A→H→__________________________→G
②*含有SO3的實驗現象是_______________。
II.為測硫*亞鐵銨純度,稱取m g 莫爾鹽樣品,配成500 mL溶液。*、乙兩同學設計瞭如下兩個實驗方案。
*方案:取25.00mL硫*亞鐵銨溶液用0.1000mol•L-1的**K2Cr2O7溶液分三次進行滴定。
乙方案:(通過NH4+測定)設計裝置如下圖所示。取25.00 mL樣品溶液進行該實驗。
(1)滴定過程中,**K2Cr2O7溶液應裝在_____________滴定管中。*方案中的離子方程式為_________________________________。
(2)乙方案中量氣管中最佳試劑是______(填字母)。
a.水 b.飽和NaHCO3溶液 14
(3)乙方案中收集完氣體並恢復至室温,讀數前應進行的*作是______________________________。
(4)若測得NH3(已折算為標準狀況下)為VL,則硫*亞鐵銨純度為___________。(用含V、m的式子表示)
【回答】
NH3 F→D→E F中出現白*沉澱 *式 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O c 上下移動量氣管(滴定管),使左右兩邊液麪相平 ×100%或100%
【分析】
探究莫爾鹽晶體加熱時的分解產物的實驗中,根據*酞溶液變紅可確定有氨氣生成;其他幾種產物的檢驗應科學合理,由於三氧化硫能與水劇烈反應生成硫*,故應先檢驗三氧化硫,可選擇F裝置;然後檢驗二氧化硫,選擇D裝置;接着通入E裝置,將可能剩餘的二氧化硫完全吸收;最後用排水集氣法收集剩餘的氣體,以確定有氮氣。測硫*亞鐵銨純度的實驗,可以根據其中亞鐵離子的還原*進行氧化還原滴定的實驗,也可以根據銨鹽可以與鹼在加熱條件下生成氨氣,測定氨氣的體積。
【詳解】
I.(1)裝置B中的鹼石灰吸收分解產生的**氣體,裝置C中*酞溶液變紅,根據莫爾鹽的組成,則莫爾鹽受熱的分解產物中有NH3。
(2)乙同學認為莫爾鹽晶體分解的產物中還含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g),用BaCl2與足量鹽*的混合液檢驗SO3(g),用品紅溶液檢驗SO2(g),N2難溶於水用排水法收集;由於SO3能被水溶液吸收,所以先檢驗SO3(g),再檢驗SO2(g),用NaOH溶液除去SO2,最後用排水法收集N2;裝置的合理連接順序為A→H→F→D→E→G。
①根據上述分析,裝置的合理連接順序為A→H→F→D→E→G。
②*含有SO3的實驗現象是:裝置F中出現白*沉澱。
II.(1)**K2Cr2O7溶液具有強氧化*,應裝在*式滴定管中。Cr2O72-將Fe2+氧化成Fe3+,自身被還原成Cr3+,1molCr2O72-參與反應得到6mol電子,1molFe2+參與反應失去1mol電子,根據得失電子守恆、原子守恆和電荷守恆,*方案中的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
(2)根據乙方案的裝置,硫*亞鐵銨溶液與CaO反應產生NH3,用鹼石灰除去NH3中的H2O(g),用量氣法量取NH3的體積。a項,由於NH3極易溶於水,水能吸收NH3;b項,由於NH3極易溶於水且其水溶液呈鹼*,飽和NaHCO3溶液吸收NH3;c項,NH3難溶於CCl4,不吸收NH3;量氣管中最佳試劑為CCl4,*選c。
(3)用量氣體的體積進行定量實驗時,還需要測量温度和壓強,所以實驗結束要恢復到室温,使氣體產生的壓強等於大氣壓。乙方案中收集完氣體並恢復至室温,讀數前應進行的*作是:上下移動量氣管(滴定管),使左右兩邊液麪相平。
(4)根據N守恆,25.00mL樣品中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,則硫*亞鐵銨純度為100%=100%。
知識點:二氧化硫
題型:實驗,探究題
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