Question

【題目】硫酸亞鐵銨晶體[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]易溶于水，在定量分析中常用來配制亞鐵離子的標準溶液。某化學課外小組同學設計并完成下列實驗。

I.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的制取

實驗步驟：

①稱取4.2g碎鐵屑于錐形瓶中，加入10mL30%的NaOH溶液，加熱煮沸－段時間。傾去堿液，水洗至中性。

②向處理過的鐵屑中加入25mL3mol/LH2SO4，水浴加熱至反應完全，趁熱過濾。

③向濾液中加入－定體積的飽和(NH4)2SO4溶液，加熱濃縮，冷卻，抽濾，洗滌，干燥得產(chǎn)品。

（1）步驟①中加入NaOH溶液的目的是___。

（2）步驟②趁熱過濾的目的是___。

（3）步驟③加熱濃縮溶液時，需要的儀器有酒精燈、___、___（固定、夾持儀器除外）。

Ⅱ.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O和FeSO4·7H2O穩(wěn)定性的對比研究

如圖，在2支相同的注射器中分別裝入等物質(zhì)的量的兩種晶體，調(diào)整2支注射器活塞使空氣體積相等，用針頭及膠塞封好注射器（氣密性良好）。較長時間后，取出兩種晶體，分別滴加2滴0.01mol/LKSCN溶液。整個過程中實驗現(xiàn)象記錄如下：

（4）判斷a___b（填“>”、“<”或“=”），出現(xiàn)此結果的原因可能是___。

（5）判斷此條件下(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的穩(wěn)定性___（填“大于”或“小于”）FeSO4·7H2O。

Ⅲ.配制(NH4)2Fe(SO4)2溶液并標定濃度

配制(NH4)2Fe(SO4)2溶液100mL，準確量取20.00mL，置于錐形瓶中，加10mLH2SO4和鄰二氮菲指示劑3～4滴，用cmol/LK2Cr2O7標準液滴定至溶液變成棕紅色。消耗K2Cr2O7溶液的體積為VmL。

（6）計算(NH4)2Fe(SO4)2溶液的濃度為___ mol/L。

（7）下列操作會使所測溶液濃度偏大的是___（填標號）。

A.錐形瓶用待測溶液潤洗

B.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后氣泡消失

C.滴定過程中劇烈搖晃錐形瓶，溶液濺出

D.滴定前平視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)

Answer 1

【答案】除去碎鐵屑表面的油污 防止過濾時FeSO4晶體析出損耗，影響產(chǎn)率 蒸發(fā)皿 玻璃棒 > FeSO4·7H2O消耗了較多的O2，①中體積減小更多，活塞向右移動距離大 大于 0.3cV AB

【解析】

通過鐵屑與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，硫酸亞鐵與飽和(NH4)2SO4溶液反應，FeSO4+(NH4)2SO4= (NH4)2Fe(SO4)2，經(jīng)過加熱濃縮，冷卻，抽濾，洗滌，干燥得.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O；亞鐵離子易被氧氣氧化成鐵離子，鐵離子遇KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色；(NH4)2Fe(SO4)2與K2Cr2O7標準液發(fā)生氧化還原反應，6Fe2++Cr2O72-+14H+= 6Fe3++2Cr3++7H2O。

(1)鐵屑表面含有油污，加入NaOH溶液，加熱煮沸－段時間除去碎鐵屑表面的油污。

(2)鐵屑與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，為了防止過濾時FeSO4晶體析出損耗，影響產(chǎn)率，故需要趁熱過濾。

(3)加熱濃縮操作需要在蒸發(fā)皿中加熱進行，并有玻璃棒不斷攪拌，故需要的儀器有酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒。

(4)根據(jù)與KSCN溶液反應后的顏色判斷，①中亞鐵離子被氧化的程度大于②，則FeSO4·7H2O消耗了較多的O2，①中體積減小更多，活塞向右移動距離大，則a>b。

(5) (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O中亞鐵離子被氧化的程度小于FeSO4·7H2O中亞鐵離子被氧化的程度，故此條件下(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的穩(wěn)定性大于FeSO4·7H2O。

(6) 根據(jù)6Fe2++Cr2O72-+14H+= 6Fe3++2Cr3++7H2O可知，n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)，則(NH4)2Fe(SO4)2溶液的濃度。

(7) A.錐形瓶用待測溶液潤洗，導致使用的標準液的體積偏大，使所測溶液濃度偏大；

B.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后氣泡消失，導致標準液體積讀數(shù)偏大，使所測溶液濃度偏大；

C.滴定過程中劇烈搖晃錐形瓶，溶液濺出，導致所測液的體積偏小，所使用的標準液體積減小，使所測溶液濃度偏小；

D.滴定前平視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)，導致標準液體積讀數(shù)偏下，使所測溶液濃度偏小；

答案選AB。