Question

(15分)硫酸亞鐵銨又稱莫爾鹽，是淺綠色晶體。它在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，是常用的Fe2+試劑。某實(shí)驗(yàn)小組利用工業(yè)廢鐵屑制取莫爾鹽，并測(cè)定其純度。

已知:①

②莫爾鹽在乙醇溶劑中難溶。

Ⅰ．莫爾鹽的制取

試分析：

（1）步驟2中加熱方式 （填“直接加熱”﹑“水浴加熱”或“沙浴”）；必須在鐵屑少量剩余時(shí)，進(jìn)行熱過(guò)濾，其原因是 。

（2）步驟3中包含的實(shí)驗(yàn)操作名稱 。

（3）產(chǎn)品莫爾鹽最后用 洗滌（填字母編號(hào)）。

a．蒸餾水 b．乙醇 c．濾液

Ⅱ．為測(cè)定硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O晶體純度，某學(xué)生取m g硫酸亞鐵銨樣品配制成500 mL溶液，根據(jù)物質(zhì)組成，甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)了如下三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)回答：

(甲)方案一：取20.00 mL硫酸亞鐵銨溶液用0.1000 mol·L－1的酸性KMnO4溶液分三次進(jìn)行滴定。

(乙)方案二：取20.00 mL硫酸亞鐵銨溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

（1）若實(shí)驗(yàn)操作都正確，但方案一的測(cè)定結(jié)果總是小于方案二，其可能原因?yàn)?

，驗(yàn)證推測(cè)的方法為： 。

(丙)方案三：(通過(guò)NH4+測(cè)定)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖如下所示。取20.00 mL硫酸亞鐵銨溶液進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。

（2）①裝置 （填“甲”或“乙”）較為合理，判斷理由是 。量氣管中最佳試劑是 （填字母編號(hào)。如選“乙”則填此空，如選“甲”此空可不填）。

a．水 b．飽和NaHCO3溶液 c．CCl4

②若測(cè)得NH3的體積為V L(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則該硫酸亞鐵銨晶體的純度為 。

 

Answer 1

（15分）

I．（1）水浴加熱(1分 )

防止Fe2+被氧化，同時(shí)熱過(guò)濾可防止硫酸亞鐵以晶體形式析出（2分）

（2）加熱蒸發(fā)，濃縮結(jié)晶（2分）

（3） b（1分 ）

II．（1） Fe2+已被空氣部分氧化 (2分)

取少量硫酸亞鐵銨溶液，加入少量KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色，說(shuō)明Fe2+已

被空氣部分氧化 (2分)

（2）①乙（1分） 甲裝置會(huì)出現(xiàn)倒吸(1分) c （1分）

② (2分)

【解析】

試題分析：I.（1）步驟2中的溫度控制在70-75℃，所以選擇水浴加熱；Fe2+易被氧氣氧化，而且溫度降低硫酸亞鐵的溶解度減小，所以必須在鐵屑少量剩余時(shí)，進(jìn)行熱過(guò)濾，其原因是防止Fe2+易被氧化，同時(shí)熱過(guò)濾可防止硫酸亞鐵以晶體形式析出；

（2）從硫酸亞鐵銨濾液到晶體，中間需要經(jīng)過(guò)加熱蒸發(fā)，濃縮結(jié)晶；

（3）因?yàn)槟獱桘}在乙醇溶劑中難溶，所以選擇用乙醇洗滌，答案選b；

II.（1）用酸性高錳酸鉀溶液滴定，原理是亞鐵離子被酸性高錳酸鉀溶液氧化，利用所用溶液的體積計(jì)算亞鐵離子的量，從而計(jì)算晶體的純度；用氯化鋇溶液滴定，原理是硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，利用沉淀的質(zhì)量計(jì)算硫酸根離子的量，從而計(jì)算晶體的純度。硫酸根離子不會(huì)發(fā)生變化，所以方案一的測(cè)定結(jié)果總是小于方案二，其可能原因?yàn)镕e2+已被空氣部分氧化；驗(yàn)證推測(cè)的方法即是驗(yàn)證溶液中是否存在鐵離子，具體操作是取少量硫酸亞鐵銨溶液，加入少量KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色，說(shuō)明Fe2+已被空氣部分氧化；

（2）①裝置乙比較合理，因?yàn)榧籽b置會(huì)出現(xiàn)倒吸，無(wú)法測(cè)量生成氣體的質(zhì)量；選擇乙裝置，則量氣管中盛放的試劑是四氯化碳，因?yàn)榘睔庖兹苡谒�，不溶于四氯化碳，測(cè)量數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，所以答案選c；

②根據(jù)硫酸亞鐵銨的化學(xué)式得出2NH3～(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O，所以500mL溶液中硫酸亞鐵銨晶體的質(zhì)量為VL/22.4L/mol/2×392g/mol×25，其純度為VL/22.4L/mol/2×392g/mol×25/mg×100%=。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備，操作的判斷，離子的檢驗(yàn)，純度的計(jì)算