Question

硫酸亞鐵銨又稱莫爾鹽，淺綠色晶體，在空氣中比一般的亞鐵鹽穩(wěn)定，溶于水但不溶于乙醇，化學(xué)式為[（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]，相對(duì)分子質(zhì)量為392，是常用的分析試劑．在實(shí)驗(yàn)室，將FeSO₄和（NH₄）₂SO₄兩種溶液按一定比例混合，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，很容易得到硫酸亞鐵銨晶體．某研究性學(xué)習(xí)小組已制備得到莫爾鹽，準(zhǔn)備分析研究他們得到的產(chǎn)品．請(qǐng)你幫助完成部分項(xiàng)目：
（1）預(yù)測(cè)現(xiàn)象：向盛有莫爾鹽溶液的大試管中滴加濃NaOH溶液，并不斷振蕩．

生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色；同時(shí)放出大量刺激性且能使紅色石蕊試紙變藍(lán)得氣體

．
（2）為了確定產(chǎn)品中亞鐵含量，研究小組經(jīng)查閱資料后，打算用KMnO₄（酸化）溶液滴定莫爾鹽溶液中的Fe²⁺．離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe²⁺+Mn²⁺+4H₂O．滴定時(shí)必須選用的儀器有

①④⑤⑥

（從如圖所列儀器中選填編號(hào)，同種儀器數(shù)量不限）；滴定時(shí)是否需要加加指示劑？

不需要

．若需要，請(qǐng)指出加什么指示劑；若不需要，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Fe²⁺完全反應(yīng)，過(guò)量的高錳酸鉀將使溶液出現(xiàn)紫色，可指示終點(diǎn)

．
（3）取莫爾鹽產(chǎn)品23.520g，配成250mL溶液，取出25.00mL用0.0500mol/LKMnO₄溶液滴定，消耗KMnO₄溶液19.50mL，則產(chǎn)品中莫爾鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

81.3%

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)莫爾鹽化學(xué)式[（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]且能夠溶于水的性質(zhì)進(jìn)行分析；
（2）注意是滴定時(shí)選用的儀器，不是配制溶液需要儀器，所以應(yīng)該選用酸式滴定管、錐形瓶、鐵架臺(tái)及鐵夾；Fe²⁺完全反應(yīng)，過(guò)量的高錳酸鉀將使溶液出現(xiàn)紫色，可指示終點(diǎn)；
（3）根據(jù)消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量，計(jì)算出亞鐵離子的物質(zhì)的量，再計(jì)算出250mL溶液中含有的莫爾鹽的質(zhì)量，最后計(jì)算出莫爾鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）莫爾鹽化學(xué)式中含有亞鐵離子和銨離子，能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化亞鐵和氨氣，所以向盛有莫爾鹽溶液的大試管中滴加濃NaOH溶液，現(xiàn)象為：生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色；同時(shí)放出大量刺激性且能使紅色石蕊試紙變藍(lán)得氣體，
故答案為：生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色；同時(shí)放出大量刺激性且能使紅色石蕊試紙變藍(lán)得氣體；
（2）高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)該使用①酸式滴定管，盛裝待測(cè)液需要使用④錐形瓶，滴定管需要固定，用到⑤鐵架臺(tái)及⑥鐵夾；由于Fe²⁺完全反應(yīng)時(shí)，過(guò)量的高錳酸鉀將使溶液出現(xiàn)紫色，可指示終點(diǎn)，不需要另加指示劑，
故答案為：①④⑤⑥；不需要； Fe²⁺完全反應(yīng)，過(guò)量的高錳酸鉀將使溶液出現(xiàn)紫色，可指示終點(diǎn)；
（3）消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.0500mol/L×0.0195L=9.75×10^-4mol，
250mL溶液中需要消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：9.75×10^-4mol×

250

25

=9.75×10^-3mol，
根據(jù)反應(yīng)5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe²⁺+Mn²⁺+4H₂O，
亞鐵離子的物質(zhì)的量為：n（Fe²⁺）=5n（MnO₄^-）=5×9.75×10^-3mol=4.875×10^-2mol，
莫爾鹽產(chǎn)品23.520g中含有的莫爾鹽質(zhì)量為：392g/mol×4.875×10^-2mol=19.11g，
產(chǎn)品中莫爾鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

19.11g

23.520g

×100%≈81.3%，
故答案為：81.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了莫爾鹽的含量測(cè)定，注意題中信息的處理，根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成即可，本題難度中等．