Question

【題目】(1)已知用含硫酸鐵的廢液(含少量雜質)可制備摩爾鹽，即(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。其操作流程如下：

回答下列問題：

①試劑X是_______，操作Ⅰ的名稱為：____。

②減壓過濾的目的是：____。

③為測定(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶體中鐵的含量，某實驗小組做了如下實驗：用電子天平準確稱量5.000g硫酸亞鐵銨晶體，配制成250mL溶液。取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，用0.01000mol/LKMnO4溶液滴定，測得消耗KMnO4溶液的平均體積為23.00mL。滴定終點的現象為：_____________________________；該晶體中鐵的質量分數為___________。(保留4位有效數字)

(2)某課題組通過實驗檢驗摩爾鹽晶體加熱時的分解產物。

①摩爾鹽受熱分解，小組同學認為分解產物可能有以下幾種情況：

a．Fe2O3、SO3、NH3、H2O b．FeO、SO2、NH3、H2O

c．FeO、NH3、SO3、H2O d．Fe2O3、NH3、SO2、SO3、H2O

經認真分析，通過推理即可確定，猜想___________不成立(填序號)。

②乙同學設計了如圖裝置，其中A裝置中的固體變?yōu)榧t棕色，則固體產物中含有______C裝置中紅色褪去，說明氣體產物中含有__________。

③丙同學想利用上述裝置證明分解產物中含有氨氣。只需更換B、C中的試劑即可，則更換后的試劑為B中______________、C中酚酞溶液。

Answer 1

【答案】Fe； 過濾； 降低沸點，減少能量損耗； 滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液顏色由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內部變色。 12.88%； ab； Fe2O3; SO3; 堿石灰。

【解析】

硫酸鐵與鐵反應生成硫酸亞鐵，過濾后分離濾液和濾渣，為得到七水硫酸亞鐵晶體需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶。減壓過濾的目的是降低沸點，減少能量損耗。滴定過程中，由于是用逐滴酸性KMnO4滴定Fe2+的濃度，則終點的現象為滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液顏色由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內部變色。

(1) ①試劑X是Fe，操作Ⅰ的名稱為過濾；

②減壓過濾的目的為降低沸點，減少能量損耗；

③滴定過程中，由于是用逐滴酸性KMnO4滴定Fe2+的濃度，則終點的現象為滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液顏色由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內部變色;

根據方程式中轉移電子守恒，5Fe2+ ~ KMnO4，則250mL溶液中n(Fe2+)=5n(KMnO4)=5×0.023L×0.01mol/L×10=0.0115mol；質量為0.644g；則質量分數為12.88%；

(2) ①摩爾鹽受熱分解，可能會發(fā)生氧化還原反應，

a．Fe2O3、SO3、NH3、H2O 中只有Fe的化合價升高，沒有化合價降低，所以a不成立；b．FeO、SO2、NH3、H2O中只有S的化合價降低，沒有化合價升高，所以b不成立；

c．FeO、NH3、SO3、H2O中沒有化合價變化，c成立；

d．Fe2O3、NH3、SO2、SO3、H2O中化合價的升高和降低，d成立

綜上，猜想ab不成立；

②題意中固體呈紅棕色，則產物中含有Fe2O3，C裝置中品紅褪色，說明氣體產物中含有SO2；

③證明分解產物中含有氨氣，B應該除去SO2，所以B中試劑為堿石灰； C中酚酞溶液檢驗NH3。