已知硫酸亚铁铵[(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，甲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）甲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)。为验证产物的存在，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证明含有SO₃的实验现象是_______________。

II.为测硫酸亚铁铵纯度，称取m g 莫尔盐样品，配成500 mL溶液。甲、乙两同学设计了如下两个实验方案。

甲方案：取25.00mL硫酸亚铁铵溶液用0.1000mol•L^-1的酸性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，酸性K₂Cr₂O₇溶液应装在_____________滴定管中。甲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         c.CC1₄

（3）乙方案中收集完气体并恢复至室温，读数前应进行的操作是______________________________。

（4）若测得NH₃(已折算为标准状况下)为VL，则硫酸亚铁铵纯度为___________。(用含V、m的式子表示)

答案

NH₃    F→D→E    F中出现白色沉淀    酸式    Cr₂O₇^2-+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，根据酚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酸，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。测硫酸亚铁铵纯度的实验，可以根据其中亚铁离子的还原性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酸性气体，装置C中酚酞溶液变红，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与足量盐酸的混合液检验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证明含有SO₃的实验现象是：装置F中出现白色沉淀。

II.（1）酸性K₂Cr₂O₇溶液具有强氧化性，应装在酸式滴定管中。Cr₂O₇^2-将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，自身被还原成Cr³⁺，1molCr₂O₇^2-参与反应得到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，甲方案中的离子方程式为Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O。

（2）根据乙方案的装置，硫酸亚铁铵溶液与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性，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，答案选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，读数前应进行的操作是：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，则硫酸亚铁铵纯度为100%=100%。