Question

摩爾鹽[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O]是一種復(fù)鹽，其制備步驟如下：
Ⅰ．鐵屑除油：取mg鐵屑置于燒杯中，加入15mL 10%的Na₂C0₃溶液，小火加熱，用傾析法分離并洗滌鐵屑．
Ⅱ．硫酸亞鐵制備：向盛鐵屑的燒杯中加入15mL 3mol/L的硫酸，水浴加熱，趁熱過(guò)濾．
Ⅲ．硫酸亞鐵銨制備：根據(jù)反應(yīng)鐵屑的質(zhì)量算出生成硫酸亞鐵的量，加入含等物質(zhì)的量硫酸銨的飽和溶液，再進(jìn)行一定的操作，即可得到摩爾鹽晶體．
請(qǐng)回答：
（1）步驟Ⅰ中Na₂C0₃溶液的作用是

 

．下列情況適合傾析法的有

 

a．沉淀呈膠狀    b．沉淀呈絮狀    c．沉淀容易沉降    d．沉淀顆粒較大
（2）步驟Ⅱ中鐵屑過(guò)量的目的是填

 

（用離子方程式表示）
（3）步驟Ⅲ中加入硫酸銨溶液后，要得到摩爾鹽晶體，需要經(jīng)過(guò)的操作有：加熱蒸發(fā)、

 

，用無(wú)水乙醇洗滌得到摩爾鹽．
（4）為檢驗(yàn)晶體中的Fe²⁺，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)滴入KSCN溶液后，溶液有淺紅色出現(xiàn)，于是他對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)方法產(chǎn)生了懷疑．經(jīng)過(guò)思考后，該同學(xué)仍使用此方法依

 

現(xiàn)象可以證明有Fe²⁺存在．
（5）為了測(cè)定摩爾鹽中Fe²⁺的含量，稱取4.0g摩爾鹽樣品，溶于水配成溶液并加入稀硫酸，用0.2mol/L的KMn0₄溶液進(jìn)行滴定，到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗了KMn0₄溶液10.00mL．則樣品中Fe²⁺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．若滴定過(guò)程中，搖瓶過(guò)于劇烈，則對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響是

 

（填“偏高”或“偏低”）．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）Na₂CO₃溶液顯示堿性，可以除去油污；Na₂CO₃溶液中CO₃^2-水解使Na₂CO₃溶液呈堿性；沉淀的顆粒較大，靜止后容易沉降至容器底部，常用傾析法分離；
（2）防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺；
（3）步驟3中，加入（NH₄）₂SO₄固體后，溶液表面出現(xiàn)晶膜時(shí)，停止加熱，采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶方法，通過(guò)減壓過(guò)濾（或抽濾）等得到較為干燥的晶體；
（4）根據(jù)鐵離子和硫氰酸鉀之間能反生絡(luò)合反應(yīng)得到血紅色物質(zhì)，且鐵離子濃度越大，溶液紅色越深來(lái)解答；
（5）Fe²⁺→Fe³⁺，鐵元素化合價(jià)升高1價(jià)；MnO₄^-+→Mn²⁺，錳元素降低5價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為5，根據(jù)關(guān)系式5Fe²⁺～MnO₄^-，計(jì)算4g產(chǎn)品中Fe²⁺的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算Fe²⁺的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)定義計(jì)算；滴定過(guò)程中，搖瓶過(guò)于劇烈，導(dǎo)致待測(cè)液濺出，消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小．

解答： 解：（1）碳酸鈉溶液中，碳酸根離子水解，溶液顯示堿性，氫氧根離子可以使油污水解，從而除去鐵屑表面的油污；沉淀的顆粒較大，靜止后容易沉降至容器底部，常用傾析法分離．沉淀呈膠狀或絮狀，靜止后不容易沉降，不能采取傾析法分離，
故答案為：除去鐵屑表面的油污；cd；
（2）Fe²⁺易被氧化為Fe³⁺，氧化的Fe³⁺與Fe發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，
故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（3）步驟3中，加入（NH₄）₂SO₄固體后，溶液表面出現(xiàn)晶膜時(shí)，停止加熱，采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾方法，通過(guò)減壓過(guò)濾（或抽濾）等得到較為干燥的晶體，
故答案為：冷卻結(jié)晶、過(guò)濾；
（4）鐵離子和硫氰酸鉀之間能反生絡(luò)合反應(yīng)得到血紅色物質(zhì)，且鐵離子濃度越大，溶液紅色越深，則再向溶液中滴入氯水，若溶液紅色加深，證明溶液中含有亞鐵離子，
故答案為：（滴入氯水）溶液紅色加深；
（5）測(cè)定摩爾鹽產(chǎn)品中Fe²⁺的含量，采用在酸性條件下KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)液滴定，F(xiàn)e²⁺→Fe³⁺，鐵元素化合價(jià)升高1價(jià)；MnO₄^-+→Mn²⁺，錳元素降低5價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為5，故Fe²⁺+系數(shù)為5，MnO₄^- 系數(shù)為1，根據(jù)元素守恒可知Mn²⁺與Fe³⁺系數(shù)分別為1、5，根據(jù)電荷守恒可知缺項(xiàng)為H⁺，H⁺其系數(shù)為2+3×5-[2×5-1]=8，根據(jù)H元素守恒可知H₂O系數(shù)是4，所以反應(yīng)離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=1Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
設(shè)4g產(chǎn)品中Fe²⁺的物質(zhì)的量為xmol，則：
5Fe²⁺～～～～～～MnO₄^-，
 5                1
 xmol      0.01L×0.2mol/L                  
x=

0.01×0.2mol/L×5

1

=0.01mol，
所以4g產(chǎn)品中Fe²⁺的質(zhì)量0.01mol×56g/mol=0.56g，所以4g產(chǎn)品中Fe²⁺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

0.56g

4g

×100%=14%；
滴定過(guò)程中，搖瓶過(guò)于劇烈，導(dǎo)致待測(cè)液濺出，滴定過(guò)程中消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小，測(cè)定結(jié)果偏低，
故答案為：14%；偏低．

點(diǎn)評(píng)：本題以莫爾鹽的制備為載體，考查鹽類水解、氧化還原反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)滴定應(yīng)用、物質(zhì)分離提純等有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作以及在新情境下綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，題目難度中等，注意基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握．