Question

在无机化工中，硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂]是制取其它铁系化合物的原料，如制取氧化伯系颜料、磁性材料和黄血盐等。某化学兴趣小组设计如下实验方案，探究(NH₄)₂Fe(SO₄)₂完全分解的产物。

已知：①隔绝空气受热完全分解是氧化还原反应。

②98%浓硫酸能顺利吸收SO₃。

Ⅰ．甲同学根据以下流程探究分解的部分产物，试回答下列问题：

（1）B装置预期的现象是_____；C装置的作用可能是______，D装置可以检验分解产物中是否含有_____。

（2）加热前先通一会儿N₂，再关闭气阀，其目的是_______。

Ⅱ．乙同学猜想(NH₄)₂Fe(SO₄)₂分解时可能生成了SO₃，为了验证他的猜想，小组同学又提供了如右图装置，试回答下列问题：

（3）不能选择E和F装置的原因是________。

（4）加热装置A与G、H连接并进行实验，请你提出需要改进的方案________。

（5）已知饱和SO₂水溶液中c(SO₃^2-)=6.0×10^-8mol•L^-1，Ksp(BaSO₃)=5.4×10^-7。通过计算判断在1.0mol•L^-1的BaCl₂溶液中，通入足量纯净的SO₂能否生成BaSO₃沉淀？

（6）当G中出现大量白色沉淀时，并不能说明A中生成了SO₃，理由是_______；为了进一步证明是否有SO₃生成，请你补充实验方案（不要求写具体的操作过程）_________。

Answer

（1）变蓝 吸收NH3或SO3SO2

（2）排出装置内的空气

（3）都能吸收SO3和SO2

（4）A、G之间增加防倒吸的装置

（5）Q=1.0×6.0×10-8=6.0×10-8＜Ksp(BaSO3)，所以不能生成BaSO3沉淀

（5）NH3和SO2同时通入BaCl2溶液中，能生成BaSO3白色沉淀

取白色沉淀于试管中，滴加过量的稀盐酸，若白色沉淀不溶解或部分溶解，则有SO3生成，若白色沉淀完全溶解，则没有SO3生成

【解析】

试题分析：（1）硫酸亚铁铵分解应该产生氨气，氧化铁和三氧化硫或二氧化硫和水等，无水硫酸铜是检验水蒸汽，无水硫酸铜遇到水变蓝。浓硫酸能吸收NH3或SO3；品红溶液遇到二氧化硫能褪色，所以检验SO2。（2）先通氮气，是为了排出装置内的空气，防止空气中的氧气参与反应。（3）想要检验三氧化硫，但氢氧化钡或碱石灰都能吸收SO3和SO2，不能只吸收三氧化硫。（4）因为反应产生二氧化硫，能溶于水，所以应该在A、G之间增加防倒吸的装置。（5）Q=1.0×6.0×10-8=6.0×10-8＜Ksp(BaSO3)，所以不能生成BaSO3沉淀。（5）NH3和SO2同时通入BaCl2溶液中，能生成BaSO3白色沉淀，不能说明生成三氧化硫。要证明是否有三氧化硫生成，可以检验溶于中是否有硫酸钡沉淀，操作为取白色沉淀于试管中，滴加过量的稀盐酸，若白色沉淀不溶解或部分溶解，则有SO3生成，若白色沉淀完全溶解，则没有SO3生成。

考点： 物质的检验和性质

【名师点睛】常见离子的检验：

1、 颜色：铜离子为蓝色、铁离子为浅黄色、亚铁离子为浅绿色，高锰酸根离子为紫色。

2、 硫酸根离子：加入盐酸酸化，再加入氯化钡溶液，产生白色沉淀。

3、 氯离子：加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀。

4、 碳酸根离子：加入氯化钙，产生白色沉淀，沉淀溶于盐酸产生无色无味的能使澄清的石灰水变浑浊的气体。

5、铝离子：加入氢氧化钠溶液，先产生沉淀后沉淀溶解。