Question

工業(yè)上利用某合金廢料（含鐵、銅、碳）為原料制備CuSO₄和（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O（莫爾鹽）的工藝流程如下：

回答下列問題：
（1）實驗室用容量瓶配制一定物質(zhì)的量濃度的稀硫酸，定容時若俯視刻度線，則會導致配制的溶液濃度______（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（2）步驟②和步驟③中會產(chǎn)生同一種氣體，生成該氣體的離子方程式為：______．
（3）用Cu和混酸（稀硫酸、稀硝酸）制備CuSO₄溶液時，為得到純凈的CuSO₄溶液，混酸中硫酸和硝酸的濃度之比最好為______．
（4）濃度均為0.1mol?L^-1的莫爾鹽溶液和（NH₄）₂SO₄溶液中，c（NH₄⁺）前者大于后者，原因是______．
（5）莫爾鹽比綠礬更穩(wěn)定，常用于定量分析．利用莫爾鹽溶液可將酸性KMnO₄還原為Mn²⁺，反應(yīng)的離子方程式為：______．
（6）某化學興趣小組設(shè)計用如圖所示裝置制備（NH₄）₂SO₄溶液．
①裝置A圓底燒瓶中的固體試劑為______（填試劑名稱）．
②將裝置B中兩種液體分離開，所需的最主要的玻璃儀器為______（填儀器名稱）．
③裝置C的作用為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）定容時若俯視刻度線，導致所配溶液的體積偏小，所配溶液的濃度偏大；
（2）由工藝流程可知，溶液A中含有硫酸，濾渣B中含有鐵，F(xiàn)e與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵與氫氣；
（3）根據(jù)反應(yīng)3Cu+2HNO₃+3H₂SO₄=3CuSO₄+2NO↑+4H₂O判斷；
（4）莫爾鹽溶液中Fe²⁺的水解顯酸性，抑制了NH₄⁺的水解；
（5）酸性條件下KMnO₄氧化Fe²⁺為Fe³⁺，自身被還原為Mn²⁺，同時生成水，配平書寫；
（6）①由裝置可知，A裝置中濃氨水與固體混合產(chǎn)生氨氣，A中盛放的為生石灰或氫氧化鈉、堿石灰等；
②分離互不相溶的液體的操作是分液，利用的儀器是分液漏斗；
③尾氣中含有氨氣，直接排放會污染空氣．
解答：解：（1）定容時若俯視刻度線，導致所配溶液的體積偏小，所配溶液的濃度偏大，
故答案為：偏大；
（2）由工藝流程可知，溶液A中含有硫酸，濾渣B中含有鐵，F(xiàn)e與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵與氫氣，反應(yīng)離子方程式為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
故答案為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
（3）根據(jù)反應(yīng)3Cu+2HNO₃+3H₂SO₄=3CuSO₄+2NO↑+4H₂O可知，混酸中硫酸和硝酸的濃度之比最好為3：2，
故答案為：3：2；
（4）（NH₄）₂SO₄溶液中，NH₄⁺的水解，莫爾鹽溶液中Fe²⁺的水解顯酸性，抑制了NH₄⁺的水解莫爾鹽溶液中c（NH₄⁺）較低，
故答案為：莫爾鹽溶液中Fe²⁺的水解顯酸性，抑制了NH₄⁺的水解；
（5）酸性條件下KMnO₄氧化Fe²⁺為Fe³⁺，自身被還原為Mn²⁺，同時生成水，反應(yīng)離子方程式為5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
（6）①由裝置可知，A裝置中濃氨水與固體混合產(chǎn)生氨氣，A中盛放的為生石灰或氫氧化鈉、堿石灰等，
故答案為：生石灰或氫氧化鈉、堿石灰等；
②分離互不相溶的液體的操作是分液，利用的儀器是分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
③尾氣中含有氨氣，直接排放會污染空氣，故裝置C的作用為吸收尾氣，防止氨氣污染空氣，
故答案為：吸收尾氣，防止氨氣污染空氣．
點評：本題考查化學工藝流程、鹽類水解、氧化還原反應(yīng)、化學實驗等，難度中等，需要學生具有扎實的基礎(chǔ)與運用知識分析解決問題的能力，注意基礎(chǔ)知識的理解掌握．