Question

【題目】某化學(xué)興趣小組擬用右圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色。提供化學(xué)藥品：鐵屑、稀硫酸、氫氧化鈉溶液。

（1）稀硫酸應(yīng)放在 中(填寫儀器名稱).

（2）本實(shí)驗(yàn)通過控制A、B、C三個(gè)開關(guān)，將儀器中的空氣排盡后，再關(guān)閉開關(guān)B，打開開關(guān)A,就可觀察到氫氧化亞鐵的顏色。試分析實(shí)驗(yàn)開始時(shí)排盡裝置中空氣的理由

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)為防止儀器2中鐵粉通過導(dǎo)管進(jìn)入儀器3中，可采取的措施是 。

（4）在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固體可制備摩爾鹽晶體[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O] (相對(duì)分子質(zhì)量392)，該晶體比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

①為洗滌(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O粗產(chǎn)品，下列方法中最合適的是

A．用冷水洗 B．先用冷水洗，后用無水乙醇洗

C．用30%的乙醇溶液洗 D．用90%的乙醇溶液洗

②為了測(cè)定產(chǎn)品的純度，稱取a g產(chǎn)品溶于水，配制成500mL溶液，用濃度為c mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待測(cè)液體積均為25.00mL，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	25.52	25.02	24.98

i滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

ii滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是

iii通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的該產(chǎn)品純度為 (用字母a，c表示)．上表中第一次實(shí)驗(yàn)中記錄數(shù)據(jù)明顯大于后兩次，其原因可能是

A．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)俯視刻度線讀取滴定終點(diǎn)時(shí)酸性高錳酸鉀溶液的體積

B．滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結(jié)束無氣泡

C．第一次滴定用的錐形瓶用待裝液潤(rùn)洗過，后兩次未潤(rùn)洗

D．該酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液保存時(shí)間過長(zhǎng)，有部分變質(zhì)，濃度降低

Answer 1

【答案】（1）分液漏斗；

（2）防止生成的氫氧化亞鐵被氧化

（3）將鐵粉換成鐵釘或鐵塊

（4）①D；②i.MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；ii.最后一滴滴入，溶液由無色變?yōu)闇\紫色，且30s不變色；iii.×100%；BC。

【解析】

試題分析：（1）此實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽錃溲趸瘉嗚F，先用鐵和稀硫酸反應(yīng)制備硫酸亞鐵，此反應(yīng)在裝置2中進(jìn)行，稀硫酸是溶液，應(yīng)盛放在分液漏斗中，故答案為：分液漏斗；

（2）打開B、C，關(guān)閉A，利用裝置2中產(chǎn)生的氫氣，把裝置3中的空氣排盡，使裝置處于還原氛圍，然后關(guān)閉B，打開A，產(chǎn)生氣體壓強(qiáng)增大，把產(chǎn)生的FeSO4，壓入到裝置3中，產(chǎn)生Fe(OH)2白色沉淀，氫氧化亞鐵溶液被空氣中的氧氣所氧化，生成氫氧化鐵，對(duì)氫氧化亞鐵顏色的觀察產(chǎn)生干擾，所以要排除裝置中的空氣，防止生成的氫氧化亞鐵被氧化，故答案為：防止生成的氫氧化亞鐵被氧化；

（3）將鐵粉換成鐵塊或鐵釘，可以防止儀器2中鐵粉通過導(dǎo)管進(jìn)入儀器3中，故答案為：將鐵粉換成鐵塊或鐵釘；

（4）①因?yàn)榱蛩醽嗚F銨易溶于水，不溶于乙醇，應(yīng)該用乙醇洗滌，減少硫酸亞鐵銨的溶解，同時(shí)利用乙醇和水互溶，從而達(dá)到洗滌的要求，故選D，故答案為：D；

②i.利用高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性，Fe2+的強(qiáng)還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Fe2+被氧化成Fe3+↑1，Mn由+7價(jià)→+2↓5，最小公倍數(shù)5，根據(jù)原子個(gè)數(shù)、電荷守恒，即MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，故答案為：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；

ii.向溶液中滴加中高錳酸鉀，高錳酸鉀顯紫紅色，因此滴定到終點(diǎn)：最后一滴滴入，溶液由無色變?yōu)闇\紫色，且30s不變色，故答案為：最后一滴滴入，溶液由無色變?yōu)闇\紫色，且30s不變色；

iii.因?yàn)榈谝淮闻c第二次、第三次相差較大，忽略不計(jì)，消耗高錳酸鉀溶液的體積為ml=25mL，根據(jù)離子反應(yīng)方程式，得出：n[(NH4)2SO4FeSO46H2O]=5n(KMnO4)=25×10-3×c×5mol，則500mL溶液中含有n[(NH4)2SO4FeSO46H2O]=25×10-3×c×5×500/25mol=2.5cmol，所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)= 2.5c × × 100% = × 100%，A、俯視讀數(shù)，造成所讀的數(shù)偏小，故錯(cuò)誤；B、滴定管尖嘴有氣泡，滴定結(jié)束無氣泡，所消耗的液體體積增加，故正確；C、錐形瓶用待測(cè)液潤(rùn)洗，待測(cè)液的物質(zhì)的量增加，則消耗高錳酸鉀的體積增加，故正確；D、該酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液保存時(shí)間過長(zhǎng)，有部分變質(zhì)，濃度降低，但每次消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積應(yīng)相等，不會(huì)造成較大偏差，故D錯(cuò)誤，故答案為：×100%；BC。