Question

硫酸亞鐵銨的化學式為(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O，商品名為莫爾鹽。可由硫酸亞鐵與硫酸銨反應生成硫酸亞鐵銨，一般硫酸亞鐵鹽在空氣中易被氧化，而形成莫爾鹽后就比較穩定了。三種鹽的溶解度（單位為g/100g水）如下表：

溫度／℃	10	20	30	40	50	70
(NH4)2SO4	73.0	75.4	78.0	81.0	84.5	91.9
FeSO4·7H2O	40.0	48.0	60.0	73.3	－	－
(NH4)2SO4??FeSO4??6H2O	17.2	26.4	33.0	46.0	—	—

實驗室制取少量莫爾鹽的流程如下：

試回答下列問題：

(1)步驟1中加入10％Na₂CO₃溶液的主要作用是除去鐵屑表面的油污，簡述其除去油污的原理                                                              

(2)將(NH₄)₂SO₄與FeSO₄混合后加熱、濃縮，停止加熱的時機                        

(3)步驟4中析出的晶體不含(NH₄)₂SO₄和FeSO₄的原因是                      ，理論上制得的莫爾鹽的質量為          。

（二）稱取兩份質量均為1.96g的該硫酸亞鐵銨，制成溶液。用未知濃度的KMnO₄酸性溶液進行滴定。

(1)滴定時，將KMnO₄酸性溶液裝在_______（填“酸式”或“堿式”）滴定管。試寫出該滴定過程中的離子方程式：___                                             __；

(2)判斷該反應到達滴定終點的現象為                                      ；

(3)假設到達滴定終點時，用去V mL KMnO₄酸性溶液，則該KMnO₄酸性溶液的濃度為          mol/L

Answer 1

（一）(1)熱的Na₂CO₃會發生水解反應使溶液堿性，在堿性條件下使油脂充分水解而除去(2)  濃縮至液體表面出現潔凈薄膜(3) 在相同溫度下，(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O的溶解度比(NH₄)₂SO₄、FeSO₄��；7（m₁—m₂）g

（二）．(1)酸式    5Fe²⁺ + MnO₄^- + 8H⁺＝ 5Fe³⁺+ Mn²⁺ + 4H₂O(2)當最后一滴KMnO₄酸性溶液滴下時，溶液變成紫色，30s內不褪色，說明達到滴定終點(3)1/V

解析:

本題考查莫爾鹽的制備。（一）（1）Na₂CO₃會發生水解反應使溶液堿性，堿性條件下酯類物質發生水解反應；（2）蒸發時不能將水蒸干，因為Fe^2＋容易被氧化；（3）通過比較表格中數據發現，在相同溫度下，(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O的溶解度比(NH₄)₂SO₄、FeSO₄小，所以析出的是(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O，參加反應鐵的質量為（m₁—m₂）g，根據鐵元素的守恒：Fe～(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O，求出莫爾鹽的質量為：7（m₁—m₂）g；（二）（1）KMnO₄酸性溶液具有強氧化性，能夠氧化橡膠管，應該用酸式滴定管盛裝；（2）Fe^2＋被氧化為Fe^3＋，MnO₄^－被還原成Mn^2＋，則滴定終點時，紫色變為無色，若30s內不褪色，說明達到滴定終點；（3）依據關系式：5Fe^2＋～MnO₄^－，1.96g的該硫酸亞鐵銨的物質的量為0.005mol，則n(Fe^2＋)=0.005mol，所以求出n(MnO₄^－)=0.001mol，c(MnO₄^－)=1/V mol/L。