Question

17．某學(xué)習(xí)小組按如下實(shí)驗(yàn)流程測(cè)定摩爾鹽樣品的組成．
實(shí)驗(yàn)一：稱取3.9200g摩爾鹽樣品配制250mL溶液．

實(shí)驗(yàn)二：測(cè)定摩爾鹽樣品組成的方案如下：
①取少量配制液，加入過量濃氫氧化鈉溶液并加熱，產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體和紅褐色沉淀．
②另取少量配制液，加入KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象．
③定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)如下：

滴定實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	第一次	第二次	第三次
消耗高錳酸鉀溶液體積/mL	10.32	10.02	9.98

請(qǐng)回答問題
（1）實(shí)驗(yàn)一中儀器名稱：儀器A電子天平、儀器B250mL容量瓶．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)一中搖勻的實(shí)驗(yàn)操作把容量瓶瓶塞塞緊，用食指頂住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶上下顛倒搖動(dòng)多次，使溶液混合均勻．
（3）實(shí)驗(yàn)二③中操作X為過濾、洗滌、干燥或烘干（冷卻）（（按操作順序填寫）．
（4）實(shí)驗(yàn)二③中滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是最后一滴溶液滴入，溶液出現(xiàn)淺紫紅色，30秒不褪色．
（5）通過上述實(shí)驗(yàn)?zāi)芊翊_定摩爾鹽樣品的組成能（填“能”、“不能”），若能
請(qǐng)寫出化學(xué)式，若不能請(qǐng)說明理由（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O或（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O．

Answer 1

分析 （1）配制摩爾鹽溶液時(shí)，稱取3.9200g摩爾鹽樣品要用電子天平稱取，根據(jù)裝置圖可知，配制溶液定容時(shí)要用容量瓶；
（2）將容量瓶中液體搖勻要把容量瓶瓶塞塞緊，用食指頂住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶上下顛倒搖動(dòng)多次，使溶液混合均勻，據(jù)此答題；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)二③中操作流程可知，白色懸濁液為硫酸鋇，要精確稱量硫酸鋇的質(zhì)量要經(jīng)過過濾、洗滌、干燥再稱量；
（4）實(shí)驗(yàn)二③中滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)為高錳酸根離子氧化亞鐵離子，滴定終點(diǎn)時(shí)溶液會(huì)出現(xiàn)淺紫紅色，為高錳酸鉀溶液的顏色；
（5）根據(jù)題中實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)可知，滴定亞鐵離子用去的高錳酸鉀溶液的體積的數(shù)據(jù)中，第一次誤差較大，為偶然誤差應(yīng)去掉，所以高錳酸鉀溶液的體積為$\frac{10.02+9.98}{2}$mL=10.00mL，根據(jù)高錳酸鉀的物質(zhì)的量可以確定亞鐵離子的物質(zhì)的量，根據(jù)白色固體0.4660g可以確定硫酸根離子的物質(zhì)的量，利用電荷守恒可知銨根離子的物質(zhì)的量，由樣品的質(zhì)量及硫酸根離子、亞鐵離子及銨根離子的質(zhì)量確定結(jié)晶水的質(zhì)量，據(jù)此可確定摩爾鹽的組成．

解答 解：（1）配制摩爾鹽溶液時(shí)，稱取3.9200g摩爾鹽樣品要用電子天平稱取，根據(jù)裝置圖可知，配制250mL溶液定容時(shí)要用250mL容量瓶，
故答案為：電子天平；250mL容量瓶；
（2）將容量瓶中液體搖勻要把容量瓶瓶塞塞緊，用食指頂住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶上下顛倒搖動(dòng)多次，使溶液混合均勻，
故答案為：把容量瓶瓶塞塞緊，用食指頂住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶上下顛倒搖動(dòng)多次，使溶液混合均勻；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)二③中操作流程可知，白色懸濁液為硫酸鋇，要精確稱量硫酸鋇的質(zhì)量要經(jīng)過過濾、洗滌、干燥再稱量，
故答案為：過濾、洗滌、干燥或烘干（冷卻）；
（4）實(shí)驗(yàn)二③中滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)為高錳酸根離子氧化亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是最后一滴溶液滴入，溶液出現(xiàn)淺紫紅色，30秒不褪色，
故答案為：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；最后一滴溶液滴入，溶液出現(xiàn)淺紫紅色，30秒不褪色；
（5）根據(jù)題中實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)可知，滴定亞鐵離子用去的高錳酸鉀溶液的體積的數(shù)據(jù)中，第一次誤差較大，為偶然誤差應(yīng)去掉，所以高錳酸鉀溶液的體積為$\frac{10.02+9.98}{2}$mL=10.00mL，高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.02mol/L×0.01L=0.0002mol，根據(jù)反應(yīng)MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，可知3.9200g摩爾鹽樣品中亞鐵離子的物質(zhì)的量為0.0002mol×$\frac{250}{25}$×5=0.01mol，其質(zhì)量為0.5600g，白色固體硫酸鋇為0.4660g，所以3.9200g摩爾鹽樣品中硫酸根離子的物質(zhì)的量為$\frac{0.4660}{233}$×$\frac{250}{25}$=0.02mol，其質(zhì)量為1.9200g，根據(jù)電荷守恒可知3.9200g摩爾鹽樣品中銨根離子的物質(zhì)的量為0.02mol×2-0.01mol×2=0.02mol，其質(zhì)量為0.3600g，所以樣品中結(jié)晶水的物質(zhì)的量為$\frac{3.9200g-1.9200g-0.5600g-0.3600g}{18g/mol}$=0.06mol，所以摩爾鹽的組成為（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O或（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O，
故答案為：能；（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O或（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)工藝流程、物質(zhì)的分離提純、氧化還原滴定應(yīng)用、溶液配制等，清楚實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的能力，確定樣品組成時(shí)注意守恒思想的運(yùn)用，難度中等．