Question

【題目】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定，是常用的Fe2+試劑。某實驗小組利用工業廢鐵屑制取莫爾鹽，并測定其純度。

已知:①

②莫爾鹽在乙醇溶劑中難溶。

Ⅰ．莫爾鹽的制取

試

（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，進行熱過濾，其原因是____________________________________。

（2）步驟3中包含的實驗操作名稱____________________________。

（3）產品莫爾鹽最后用_______洗滌（填字母編號）。

a．蒸餾水 b．乙醇 c．濾液

Ⅱ．為測定硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4FeSO46H2O晶體純度，某學生取m g硫酸亞鐵銨樣品配制成500 mL溶液，根據物質組成，甲、乙、丙三位同學設計了如下三個實驗方案，請回答：

(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溶液分三次進行滴定。

(乙)方案二：取20.00 mL硫酸亞鐵銨溶液進行如下實驗。

（1）若實驗操作都正確，但方案一的測定結果總是小于方案二，其可能原因為___________________________，驗證推測的方法為：_____________________________________。

(丙)方案三：(通過NH4+測定)實驗設計圖如下所示。取20.00 mL硫酸亞鐵銨溶液進行該實驗。

（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。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若測得NH3的體積為V L(已折算為標準狀況下)，則該硫酸亞鐵銨晶體的純度為____。

Answer 1

【答案】水浴加熱 防止Fe2+被氧化，同時熱過濾可防止硫酸亞鐵以晶體形式析出 加熱蒸發，濃縮結晶 b Fe2+已被空氣部分氧化 取少量硫酸亞鐵銨溶液，加入少量KSCN溶液，若溶液變為血紅色，說明Fe2+已被空氣部分氧化 乙 甲裝置會出現倒吸 c

【解析】

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，進行熱過濾，其原因是防止Fe2+易被氧化，同時熱過濾可防止硫酸亞鐵以晶體形式析出，

故答案為：水浴加熱；防止Fe2+被氧化，同時熱過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，中間需要經過加熱蒸發，濃縮結晶；

故答案為：加熱蒸發，濃縮結晶；

（3）因為莫爾鹽在乙醇溶劑中難溶，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算亞鐵離子的量，從而計算晶體的純度；用氯化鋇溶液滴定，原理是硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀，利用沉淀的質量計算硫酸根離子的量，從而計算晶體的純度。硫酸根離子不會發生變化，所以方案一的測定結果總是小于方案二，其可能原因為Fe2+已被空氣部分氧化；驗證推測的方法即是驗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，若溶液變為血紅色，說明Fe2+已被空氣部分氧化；

故答案為：Fe2+已被空氣部分氧化；取少量硫酸亞鐵銨溶液，加入少量KSCN溶液，若溶液變為血紅色，說明Fe2+已被空氣部分氧化；

（2）①裝置乙比較合理，因為甲裝置會出現倒吸，無法測量生成氣體的質量；選擇乙裝置，則量氣管中盛放的試劑是四氯化碳，因為氨氣易溶于水，不溶于四氯化碳，測量數據比較準確，所以答案選c；

故答案為：乙；甲裝置會出現倒吸；c；

②根據硫酸亞鐵銨的化學式得出2NH3～(NH4)2SO4FeSO46H2O，所以500mL溶液中硫酸亞鐵銨晶體的質量為××392g/mol×25，其純度為×100%=。