Question

【題目】某化學(xué)興趣小組擬用右圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色。提供化學(xué)藥品：鐵屑、稀硫酸、氫氧化鈉溶液。

（1）稀硫酸應(yīng)放在 中（填寫(xiě)儀器名稱(chēng)）．

（2）本實(shí)驗(yàn)通過(guò)控制A、B、C三個(gè)開(kāi)關(guān)，將儀器中的空氣排盡后，再關(guān)閉開(kāi)關(guān) 、打開(kāi)開(kāi)關(guān) 就可觀察到氫氧化亞鐵的顏色。試分析實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)排盡裝置中空氣的理由

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)為防止儀器2中鐵粉通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入儀器3中，可采取的措施是 。

（4）在FeSO4溶液中加入（NH4）2SO4固體可制備摩爾鹽晶體[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O] （相對(duì)分子質(zhì)量392），該晶體比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

①為洗滌（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O粗產(chǎn)品，下列方法中最合適的是

A．用冷水洗 B．先用冷水洗，后用無(wú)水乙醇洗

C．用30%的乙醇溶液洗 D．用90%的乙醇溶液洗

②為了測(cè)定產(chǎn)品的純度，稱(chēng)取a g產(chǎn)品溶于水，配制成500mL溶液，用濃度為c mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待測(cè)液體積均為25．00mL，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	第一次	第二次來(lái)	第三次
消耗高錳酸鉀溶液體積/mL	25．52[	25．02	24．98

滴定過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是

通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的該產(chǎn)品純度為 （用字母ac表示）．上表中第一次實(shí)驗(yàn)中記錄數(shù)據(jù)明顯大于后兩次，其原因可能是

A．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)俯視刻度線讀取滴定終點(diǎn)時(shí)酸性高錳酸鉀溶液的體積

B．滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結(jié)束無(wú)氣泡

C．第一次滴定用的錐形瓶用待裝液潤(rùn)洗過(guò)，后兩次未潤(rùn)洗

D．該酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液保存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有部分變質(zhì)，濃度降低

Answer 1

【答案】（1）分液漏斗

（2）B A（或“AC”）； 防止生成的氫氧化亞鐵被氧化

（3）將鐵粉換成鐵釘或鐵塊

（4）①D ②MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

最后一滴滴入，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且30s不變色 ×100% BC

【解析】

試題分析：（1）分液漏斗能用來(lái)控制稀硫酸的流速，三頸燒瓶是反應(yīng)裝置，所以稀硫酸應(yīng)放在儀器1，即分液漏斗中。

（2）利用Fe與稀硫酸反應(yīng)生成的H2排出裝置內(nèi)的空氣后，關(guān)閉開(kāi)關(guān)B，兩個(gè)三頸燒瓶的氣體不再連通，三頸燒瓶2內(nèi)氫氣逐漸增大，壓強(qiáng)增大，打開(kāi)開(kāi)關(guān)A或AC，因?yàn)閴簭?qiáng)差，三頸燒瓶2內(nèi)的FeSO4溶液進(jìn)入三頸燒瓶3中，F(xiàn)eSO4與NaOH反應(yīng)生成Fe（OH）2沉淀; Fe（OH）2極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)排盡裝置中空氣可防止生成的氫氧化亞鐵被氧化。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)為防止儀器2中鐵粉通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入儀器3中，可采取的措施是將鐵粉換成鐵釘或鐵塊

（4）①因?yàn)?/span>（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O晶體易溶于水，不溶于乙醇，為了防止晶體的損失，所以用90%的乙醇溶液洗，故D項(xiàng)正確。 ②MnO4_在酸性條件下把Fe2+氧化為Fe3+，Mn元素轉(zhuǎn)化為Mn2+，根據(jù)化合價(jià)的變化配平可得離子方程式:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;滴定終點(diǎn)時(shí)恰好完全反應(yīng)，所以再滴入KMnO4溶液，溶液不再褪色，所以滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是:最后一滴滴入，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且30s不變色;第一次滴定的結(jié)果與其它兩次相差較大，舍去，第二次和第三次消耗高錳酸鉀溶液體積平均值為25mL，n[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]= n（Fe2+）= 5n（MnO4￣） =5×0．025c= 0．125c mol，樣品中（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O物質(zhì)的量為0．125c mol×500mL/25mL=2．5cmol，所以產(chǎn)品純度 2．5cmol×392g/mol÷a g×100% =×100%；A、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)俯視刻度線讀取滴定終點(diǎn)時(shí)酸性高錳酸鉀溶液的體積，造成高錳酸鉀溶液的體積測(cè)量結(jié)果偏小，會(huì)導(dǎo)致樣品純度偏小，錯(cuò)誤;B、滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結(jié)束無(wú)氣泡，造成高錳酸鉀溶液的體積測(cè)量結(jié)果偏大，會(huì)導(dǎo)致樣品純度偏大，正確;C、第一次滴定用的錐形瓶用待裝液潤(rùn)洗，樣品殘留在瓶壁上，消耗高錳酸鉀溶液偏多，會(huì)導(dǎo)致樣品純度偏大，正確;D、三次使用的高錳酸鉀溶液相同，不可能出現(xiàn)一次的結(jié)果明顯大于其它兩次，錯(cuò)誤。