Question

（2011?南京二模）廢鐵屑為原料生產(chǎn)莫爾鹽的主要流程如下：
（1）“反應(yīng)I”中通入N₂的作用是

防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，且起攪拌作用，以加快反應(yīng)速率

．
（2）稱取23.52g新制莫爾鹽，溶于水配制成100mL溶液，將所得溶分成兩等份．一份加入足量Ba（OH）₂溶液，并微熱，逸出能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，同時(shí)生成白色沉淀，隨即沉淀變?yōu)榛揖G色，最后帶有紅褐色；用足量稀鹽酸處理沉淀物，充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌和干燥，得白色固體13.98g．另一份用0.2000mol?L^-1 K₂Cr₂O₇酸性溶液滴定，當(dāng)Cr₂O₇^2-恰好完全被還原為Cr³⁺時(shí)，消耗K₂Cr₂O₇溶液的體積為25.00mL．通過(guò)計(jì)算確定莫爾鹽的化學(xué)式-
（3）若將“水洗”這一步去掉，則所得產(chǎn)品中SO₄^2-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)

偏小

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)參與化學(xué)反應(yīng)，可以將其中的空氣排凈等；
（2）根據(jù)化學(xué)方程式6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O和電荷守恒來(lái)計(jì)算；
（3）堿洗后鐵屑中含有堿液，會(huì)和硫酸反應(yīng)，生成水影響溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

解答：解：（1）亞鐵離子很易被空氣氧化為三價(jià)鐵離子，“反應(yīng)I”中通入N₂，可以防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，同時(shí)通入時(shí)的氣流會(huì)起攪拌作用，能加快反應(yīng)速率，故答案為：防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，且起攪拌作用，以加快反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)題意，n(S

O

2- 4

)=

13.98g

223g/mol

=0.06mol，
6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O
6        1
n（Fe²⁺）  0.2000mol?L^-1×0.025L，
所以n（Fe²⁺）=0.005 mol×6=0.03mol，
根據(jù)電荷守恒：n（NH₄⁺）+2n（Fe²⁺）=2n（SO₄^2-），n（NH₄⁺）=0.06mol，
n（H₂O）=

23.52g 2 -0.06mol×96g/mol-0.03mol×56g/mol-0.06mol×18g/mol

18g/mol

=0.18 mol，
所以n（SO₄^2-）：n（Fe²⁺）：n（NH₄⁺）：n（H₂O）=0 06 mol：0 03 mol：0 06mol：0 18 mol=2：1：2：6，
所以莫爾鹽的化學(xué)式為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O[或（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]，
故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O[或（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]；
（3）堿洗后鐵屑中含有堿液，會(huì)和硫酸反應(yīng)，生成的產(chǎn)物有水，造成溶液中硫酸根離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，
故答案為：偏小．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道關(guān)于物質(zhì)分子式確定的計(jì)算題，考查學(xué)生的計(jì)算能力以及分析和解決問(wèn)題的能力，綜合性較強(qiáng)，難度大．