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硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂,在不同温度下加...

硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂,在不同温度下加热分解产物不同。设计如图实验装置(夹持装置略去),在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全,确定分解产物的成分。

(1)B装置的作用是_________________________________________

(2)实验中,观察到C中无明显现象,D中有白色沉淀生成,可确定产物中一定有____________气体产生,写出D中发生反应的离子方程式______________________。若去掉C,能否得出同样结论____________(填“是”或“否”) ,原因是____________________________

(3)A中固体完全分解后变为红棕色粉末,某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3,而不含FeO,请帮他完成表中内容。(试剂,仪器和用品自选)

实验步骤

预期现象

结论

___________________________

________________________

固体残留物仅为Fe2O3

 

 

(4)若E中收集到的气体只有N2,其物质的量为xmol,固体残留物Fe2O3的物质的量为ymol,D中沉淀物质的量为zmol,则x、y和z应满足的关系为________________________

(5)结合上述实验现象,完成硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式_______________

 

检验产物中是否有水生成 SO2 SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+ 否 若有SO3也有白色沉淀生成 步骤:取少量A中残留物于试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡使其完全溶解;将溶液分成两份,分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液(或:依次滴加K3Fe(CN)6溶液、KSCN溶液或其他合理答案) 现象:若高锰酸钾溶液不褪色,加入KSCN溶液后变红(或:加入K3Fe(CN)6溶液无现象,加入KSCN溶液后变红,或其他合理答案) 3x+y=z 2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2 NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O 【解析】(1)B装置中硫酸铜粉末的作用是检验产物中是否有水生成; (2)装置C中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,会生成硫酸钡白色沉淀,观察到的观象为溶液变浑浊;现C中无明显现象,说明不含有SO3气体,再结合观察到D中有白色沉淀生成,说明含有SO2气体;装置D中通入二氧化硫和过氧化氢发生氧化还原反应,生成硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为:SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+;若去掉C,不能得出相同的结构,原因是无法排除SO3的干扰,因若有SO3也有白色沉淀生成; (3)根据亚铁离子的还原性,可以用高锰酸钾溶液检验,方法为:取少量A中残留物与试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡使其完全溶解,在所得溶液中滴加高锰酸钾溶液,并振荡,若高锰酸钾溶液褪色,则残留物中含有FeO;若高锰酸钾溶液不褪色,则残留物中不含FeO; (4)若E中收集到的气体只有N2,其物质的量为xmol,固体残留物Fe2O3的物质的量为ymol,D中沉淀物质的量为zmol,其中N2和Fe2O3均为氧化产物,而SO2为还原产物,根据电子守恒规律,可知2×3xmol+2ymol=2Zmol,即3x+y=z; (5)综合实验现象并结合电子守恒和原子守恒,硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式为2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2 NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O。  
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长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化,现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。某同学设计了如下实验步骤:①加入稀盐酸使溶液呈强酸性,再加入过量的BaCl2溶液。②加热干燥沉淀物。③过滤,用蒸馏水洗涤沉淀2~3次。④称量n g样品,置于烧杯中。⑤加入适量蒸馏水使样品溶解。⑥将沉淀物冷却至室温后称量。⑦重复上述部分操作直到合格,最后得到m g固体。

试回答下列问题:

(1)上述实验操作的正确顺序是:_______________,在操作⑦中需要重复的操作是:_____

(2)本实验中能否用Ba(NO3)2代替BaCl2________(不能”),理由是:__________

(3)步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是:____________

(4)步骤⑦的合格标准是:_______________

(5)实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是:__________(列出算式,不需化简)。

 

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按要求完成下列反应:

(1)某离子反应涉及H2O、ClO-、NH4+、H+、N2、Cl-六种微粒,请写出该离子反应方程式:

________________________________________________

(2) 向明矾溶液中滴加氢氧化钡,Al3+恰好完全沉淀:_________________________________

(3)少量的SO2通入Ba(NO3)2溶液:____________________________

(4)足量的NaOHNH4HCO3溶液反应的离子方程式:____________________________

 

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有一混合溶液,其中只含有Fe2+、Cl-、Br-、I-(忽略水的电离),Cl-、Br-、I-的个数比为4:3:2,向该溶液中通入氯气使溶液中Cl-Br-的个数比为3:1,则通入氯气的物质的量与溶液中剩余Fe2+的物质的量之比为( )

A. 1:1    B. 5:3    C. 5:2    D. 5:4

 

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Na2O2逐渐加入到含有H+、Mg2+、Al3+、NH4+ 的混合液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量(mol)与加入的Na2O2物质的量(mol)的关系如图所示,则原溶液中的Mg2+、Al3+、NH4+ 物质的量分别为

A. 2 mol、3 mol、6 mol    B. 3 mol、2 mol、6mol

C. 2 mol、3 mol、4 mol    D. 3 mol、2 mol、2 mol

 

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现有AlCl3MgSO4混合溶液向其中不断加入NaOH溶液得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如下图所示。原溶液中ClSO42-的物质的量之比为

A. 13    B. 23    C. 31    D. 61

 

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