Question

【題目】某活動小組利用廢鐵屑(含少量S等元素)為原料制備硫酸亞鐵銨晶體[(NH4)2SO4·FeSO4 ·6H2O](M=392g/mol)，設計如圖所示裝置(夾持儀器略去)。

稱取一定量的廢鐵屑于錐形瓶中，加入適量的稀硫酸，在通風櫥中置于50 ～60°C熱水浴中加熱充分反應。待錐形瓶中溶液冷卻至室溫后加入氨水，使其反應完全，制得淺綠色懸濁液。

（1）在實驗中選擇50～60℃熱水浴的原因是___________________。

（2）裝置B的作用是_______________________________。

（3）檢驗制得的(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O中是否含有Fe3+的方法：將硫酸亞鐵銨晶體用加熱煮沸過的蒸餾水溶解，然后滴加________________(填化學式)。

（4）產品中雜質Fe3+的定量

①配制Fe3+濃度為0.1 mg/mL的標準溶液100mL。稱取________(精確到0.1)mg高純度的硫酸鐵銨[(NH4)Fe(SO4)2·12H2O]，加入20.00 mL經處理的去離子水。振蕩溶解后，加入2 mol·L-1HBr溶液1mL和1mol·L-1KSCN溶液0.5mL，加水配成100mL溶液。

②將上述溶液稀釋成濃度分別為0.2、1.0、 3.0、5.0、 7.0、 10.0(單位: mg·L-1)的溶液。分別測定不同濃度溶液對光的吸收程度(吸光度)，并將測定結果繪制成如圖所示曲線。取硫酸亞鐵銨產品，按步驟①配得產品硫酸亞鐵銨溶液10mL，稀釋至100mL，然后測定稀釋后溶液的吸光度，兩次測得的吸光度分別為0.590、0.610，則該興趣小組所配產品硫酸亞鐵銨溶液中所含Fe3+濃度為_______mg·L-1。

（5）稱取mg產品，將產品用加熱煮沸的蒸餾水溶解，配成250mL溶液，取出100mL放入錐形瓶中，用c mol·L-1KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液VmL，則硫酸亞鐵銨晶體的純度為___________(用含c、V、m的代數式表示，化簡)。滴定時，下列滴定方式中，最合理的是___________(填字母)。

A. B. C.

若在接近滴定終點時，用少量蒸餾水將錐形瓶內壁沖洗一下，再繼續滴定至終點，實驗結果將會_________(填“偏大”“偏小”或“無影響”。)

Answer 1

【答案】加快反應速率，受熱均勻 防止倒吸 KSCN溶液 86.1 85 B 無影響

【解析】

⑴在實驗中選擇50～60℃熱水浴，升高溫度，受熱均勻，加快反應速率，提高利用率。

⑵裝置A中有部分揮發出的氨氣，氨氣極易溶于水。

⑶檢驗溶液中含有Fe3+的方法主要是加入KSCN溶液。

⑷①先計算100mL中的m(Fe3+)，再根據Fe3+ ～NH4Fe(SO4)212H2O得到NH4Fe(SO4)212H2O的質量。

②兩次吸光度求得平均值，根據圖中信息得到溶液中Fe3+濃度，再求10mL所配產品硫酸亞鐵銨溶液中所含Fe3+濃度。

⑸根據5Fe2+ ～KMnO4關系式得硫酸亞鐵銨晶體的純度；滴定時，是高錳酸鉀溶液向試樣中滴定，高錳酸鉀是強化性溶液，易腐蝕橡皮管，用酸式滴定管滴加；若在接近滴定終點時，用少量蒸餾水將錐形瓶內壁沖洗一下，再繼續滴定至終點，溶質無變化。

⑴在實驗中選擇50～60℃熱水浴，升高溫度，受熱均勻，加快反應速率，提高利用率，故答案為：加快反應速率，受熱均勻。

⑵裝置A中有部分揮發出的氨氣，氨氣極易溶于水，因此裝置B的作用是防倒吸，起安全瓶的作用；故答案為：防止倒吸。

⑶檢驗溶液中含有Fe3+的方法主要是加入KSCN溶液，故答案為：KSCN溶液。

⑷①配制Fe3+濃度為0.1 mgmL1的標準溶液100mL。則m(Fe3+)=0.1 mgmL1 ×100mL = 10mg，根據Fe3+ ～NH4Fe(SO4)212H2O得到NH4Fe(SO4)212H2O的質量為；故答案為：86.1。

②兩次測得的吸光度分別為0.590、0.610，兩次吸光度的平均值為0.600，根據圖中信息得到稀釋至100mL，溶液中Fe3+濃度為8.5mgL1，則該興趣小組所配產品硫酸亞鐵銨溶液中所含Fe3+濃度；故答案為：85。

⑸稱取mg產品，將產品用加熱煮沸的蒸餾水溶解，配成250mL溶液，取出100mL放入錐形瓶中，用c molL1 KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液VmL，根據5Fe2+ ～KMnO4關系式得硫酸亞鐵銨晶體的純度，滴定時，是高錳酸鉀溶液向試樣中滴定，高錳酸鉀是強氧化性溶液，易腐蝕橡皮管，用酸式滴定管滴定，因此滴定方式中最合理的是B；若在接近滴定終點時，用少量蒸餾水將錐形瓶內壁沖洗一下，再繼續滴定至終點，溶質無變化，因此對實驗結果無影響；故答案為：；B；無影響。