Question

10．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．
請回答：
（1）步驟I中Na₂C0₃溶液的作用是除去鐵屑表面的油污．下列情況適合傾析法的有cd．
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中鐵屑過量的目的是填Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺（用離子方程式表示）．
（3）步驟IIl中加入硫酸銨溶液后，要得到摩爾鹽晶體，需要經(jīng)過的操作有：加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾，用無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)，于是他對自己的實(shí)驗(yàn)方法產(chǎn)生了懷疑．經(jīng)過思考后，該同學(xué)仍使用此方法依（滴入氯水）溶液紅色加深現(xiàn)象可以證明有Fe²⁺存在．
（5）為了測定摩爾鹽中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，消耗了KMn0₄溶液10.00mL．
則樣品中Fe²⁺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%．若滴定過程中，搖瓶過于劇烈，則對測定結(jié)果的影響是偏低（填“偏高”或“偏低”）．

Answer 1

分析 （1）Na₂CO₃溶液呈堿性，除去鐵屑表面的油污；沉淀容易沉降、沉淀顆粒較大適合傾析法；
（2）防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺；
（3）步驟Ⅲ中，加入（NH₄）₂SO₄固體后，溶液表面出現(xiàn)晶膜時，停止加熱，采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶方法，通過減壓過濾（或抽濾）等得到較為干燥的晶體；
（4）鐵離子與KSCN反應(yīng)絡(luò)合反應(yīng)得到血紅色物質(zhì)，鐵離子濃度越大，溶液紅色越深；
（5）根據(jù)關(guān)系式5Fe²⁺～MnO₄^-計算4g產(chǎn)品中Fe²⁺的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計算Fe²⁺的質(zhì)量，利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)定義計算；
搖瓶過于劇烈，會導(dǎo)致溶液濺出，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏�。�

解答 解：（1）Na₂CO₃溶液中CO₃^2-水解CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-，使Na₂CO₃溶液呈堿性，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，停止加熱，采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶方法，通過減壓過濾（或抽濾）等得到較為干燥的晶體，
故答案為：冷卻結(jié)晶；過濾；
（4）鐵離子與KSCN反應(yīng)絡(luò)合反應(yīng)得到血紅色物質(zhì)，鐵離子濃度越大，溶液紅色越深，再向溶液中滴加氯水，若溶液顏色加深，證明含有溶液含有亞鐵離子，
故答案為：（滴入氯水）溶液紅色加深；
（5）反應(yīng)中Fe²⁺→Fe³⁺，MnO₄^-+→Mn²⁺，令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
所以x=$\frac{0.01L×\;0.2mo1/L\;×5}{1}$=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$\frac{0.56g}{4g}$×100%=14%，
搖瓶過于劇烈，會導(dǎo)致溶液濺出，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小，測定結(jié)果偏低，
故答案為：14%；偏低．

點(diǎn)評 本題以莫爾鹽的制備為載體，考察鹽類水解、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)用知識解決問題的能力，題目有一定的難度，注意基礎(chǔ)知識的全面掌握．