Question

20．實驗室向40ml硫酸亞鐵溶液（濃度約為4.0mol/L）中加入過量硫酸銨來制取摩爾鹽（（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O），其流程如圖1：

請回答下列問題：
（1）摩爾鹽的溶解度隨溫度變化并不大，采用冷卻結(jié)晶回收率不高，有人建議直接采用蒸發(fā)結(jié)晶，你認(rèn)為是否合理？不合理并給出你的理由有兩個原因：若蒸發(fā)結(jié)晶，會有硫酸銨雜質(zhì)，會失去部分或全部結(jié)晶水．
（2）若降溫過程中未見摩爾鹽晶體析出，可以用玻璃棒小心摩擦燒杯壁（或相其中投入晶種）促使結(jié)晶出現(xiàn)．
（3）如圖2所示為減壓過濾裝置，回答有關(guān)問題．
①寫出圖中A、B三種儀器的名稱，A布式漏斗；B吸濾瓶；
②該裝置圖有幾處錯誤，請指出錯誤．布式漏斗頸口斜面應(yīng)與吸濾瓶的支管口相對；安全瓶的長管和短管連接順序錯誤（ 寫出兩處即可）．
（4）另取等量硫酸亞鐵溶液，用1mol/L的酸性高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定：
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為最后一滴高錳酸鉀溶液溶液變紅半分鐘內(nèi)不褪色，滴定原理為MnO₄^-+5Fe²⁺+8 H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O（用離子反應(yīng)方程式表示）．
②滴定過程中可能用到如圖3哪些儀器？AB．
（5）滴定至終點(diǎn)耗用高錳酸鉀溶液40ml，若實驗最后得到摩爾鹽晶體為58.8g，則本次實驗的產(chǎn)率為75%．

Answer 1

分析 （1）由于硫酸銨過量，若蒸發(fā)結(jié)晶，會有硫酸銨雜質(zhì)，摩爾鹽在直接蒸發(fā)結(jié)晶也會失去部分或全部結(jié)晶水；
（2）用玻璃棒小心摩擦燒杯壁或相其中投入晶種可促使晶體析出；
（3）①由圖2可知裝置A、B的名稱；
②由圖2可知：布式漏斗頸口斜面應(yīng)與吸濾瓶的支管口相對；安全瓶的長管和短管連接順序錯誤；
（4）①Fe²⁺與KMnO₄發(fā)生氧化還原反應(yīng)，滴定終點(diǎn)時，溶液由淺綠色變成紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
②滴定過程中需要用到的儀器有酸式滴定管、錐形瓶；
（5）依據(jù)MnO₄^-+5Fe²⁺+8 H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O進(jìn)行計算．

解答 解：（1）由于硫酸銨過量，若蒸發(fā)結(jié)晶，會有硫酸銨雜質(zhì)，此外，摩爾鹽在直接蒸發(fā)結(jié)晶也會失去部分或全部結(jié)晶水，
故答案為：不合理；有兩個原因：若蒸發(fā)結(jié)晶，會有硫酸銨雜質(zhì)，會失去部分或全部結(jié)晶水；
（2）用玻璃棒小心摩擦燒杯壁或相其中投入晶種可促使晶體析出，
故答案為：用玻璃棒小心摩擦燒杯壁（或相其中投入晶種）；
（3）①由圖2可知裝置A為布氏漏斗，裝置B為吸濾瓶，
故答案為：布式漏斗；吸濾瓶；
②由圖2可知錯誤有兩處：一處為布式漏斗頸口斜面應(yīng)與吸濾瓶的支管口相對，第二處為安全瓶的長管和短管連接順序錯誤，應(yīng)長短互換，
故答案為：布式漏斗頸口斜面應(yīng)與吸濾瓶的支管口相對；安全瓶的長管和短管連接順序錯誤；
（4）①Fe²⁺與KMnO₄發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為MnO₄^-+5Fe²⁺+8 H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，滴定終點(diǎn)時，溶液由淺綠色變成紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，故答案為：最后一滴高錳酸鉀溶液溶液變紅半分鐘內(nèi)不褪色；MnO₄^-+5Fe²⁺+8 H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
②酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，選擇酸式滴定管盛裝，所以滴定過程中需要用到的儀器有酸式滴定管、錐形瓶，
故答案為：AB；
（5）n（MnO₄^-）=1mol/L×0.04L=0.04mol，由MnO₄^-+5Fe²⁺+8 H⁺═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O可知n（Fe²⁺）=5×n（MnO₄^-）=5×0.04mol=0.2mol，則理論上生成摩爾鹽0.2mol．0.2mol摩爾鹽的質(zhì)量為0.2mol×392g/mol=78.4g，本次實驗的產(chǎn)率為$\frac{58.8g}{78.4g}$×100%=75%，
故答案為：75%．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的制備含量測定，側(cè)重于滴定操作的考查，題目難度中等，注意把握相關(guān)實驗基本方法和注意事項．