Question

硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O，M=392g·mol^-1]，俗称莫尔盐，是一种蓝绿色的无机复盐，易溶于水，在100℃～110℃时分解。

回答下列问题：

Ⅰ.探究莫尔盐强热时的分解产物

某同学认为莫尔盐分解的产物中可能含有SO₃（g）、SO₂（g）及N₂（g）。为验证产物的存在，该同学用下列装置进行实验。

（1）该同学的实验中，装置依次连接的合理顺序为A→H→___→G。

（2）证明分解产物中含有SO₃的实验现象是__。

Ⅱ.探究莫尔盐的纯度

某学生取mg莫尔盐样品配制成500mL溶液，根据物质组成，分别设计了如下实验方案。

方案甲：取20.00mL所配溶液于锥形瓶，用0.1000mol·L^-1的酸性KMnO₄溶液进行滴定。

方案乙：取20.00mL所配溶液进行如下实验。

（3）方案甲中盛装标准溶液的仪器名称为__；涉及反应的离子方程式为__；达到滴定终点的现象是___。

（4）方案乙测得样品的纯度为__%（用含m、w的式子表示）。

（5）若实验操作都正确，但方案甲的测定结果总是小于方案乙，其可能原因为__。设计实验，验证你的假设__。

Answer

F→D→E F中出现白色沉淀 酸式滴定管 5Fe2＋+MnO4-+8H＋=5Fe3＋+Mn2++4H2O 当滴加最后一滴酸性高锰酸钾溶液时，溶液恰好变为浅紫色，且半分钟内不再恢复，说明达到滴定终点 Fe2＋已被部分氧化 取少量硫酸亚铁铵溶液，加入少量KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明Fe2＋已被部分氧化

【解析】

Ⅰ.（1）要检验生成SO3（g）、SO2（g）及N2，在装置A产生气体后，经过安全瓶后通过氯化钡溶液检验SO3，再通过品红溶液检验SO2，用浓氢氧化钠除去二氧化硫，用排水集气法收集氮气，据此答题；

（2）SO3溶于水生成硫酸，检验生成的硫酸根离子；

Ⅱ.（3）亚铁离子具有还原性，易被氧化,甲方案中的反应，酸性KMnO4溶液氧化Fe2+；测定亚铁离子可测定纯度；

（4）根据硫酸钡的物质的量，根据S守恒计算出硫酸亚铁铵的质量，进而计算质量分数；

（5）亚铁离子具有还原性，易被氧化成铁离子，故测得硫酸亚铁铵浓度偏小，可检验亚铁离子的氧化产物铁离子。

Ⅰ.（1）要检验生成SO3（g）、SO2（g）及N2，在实验中的装置A产生气体后，经过安全瓶后通过氯化钡溶液检验SO3，再通过品红溶液检验SO2，用浓氢氧化钠除去二氧化硫，用排水集气法收集氮气，所以装置依次连接的合理顺序为，装置依次连接的合理顺序为A→H→F→D→E→G。故答案为：F→D→E；

（2）SO3溶于水生成硫酸，证明分解产物中含有SO3的实验现象是：F中出现白色沉淀。故答案为：F中出现白色沉淀；

Ⅱ.（3）酸性KMnO4溶液具有强氧化性，只能用酸式滴定管盛装，方案甲中盛装标准溶液的仪器名称为酸式滴定管；高锰酸钾溶液具有氧化性，能氧化亚铁离子为铁离子，涉及反应的离子方程式为5Fe2＋+MnO4-+8H＋=5Fe3＋+Mn2++4H2O；达到滴定终点的现象是当滴加最后一滴酸性高锰酸钾溶液时，溶液恰好变为浅紫色，且半分钟内不再恢复，说明达到滴定终点。故答案为：酸式滴定管；5Fe2＋+MnO4-+8H＋=5Fe3＋+Mn2++4H2O；当滴加最后一滴酸性高锰酸钾溶液时，溶液恰好变为浅紫色，且半分钟内不再恢复，说明达到滴定终点；

（4）根据关系式：(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O~2BaSO4，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的质量为 ，方案乙测得样品的纯度为%。故答案为：；

（5）亚铁离子具有还原性，易被氧化成铁离子，故测得硫酸亚铁铵浓度偏小；可检验亚铁离子的氧化产物铁离子，具体操作为：取少量硫酸亚铁铵溶液，加入少量KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明Fe2＋已被部分氧化。故答案为：Fe2＋已被部分氧化；取少量硫酸亚铁铵溶液，加入少量KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明Fe2＋已被部分氧化。