Question

【題目】硫酸亞鐵可與等物質(zhì)的量的硫酸銨生成硫酸亞鐵銨：(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，是一種復(fù)鹽(又稱摩爾鹽)。一般亞鐵鹽在空氣中易被氧氣氧化，形成復(fù)鹽后就比較穩(wěn)定。與其他復(fù)鹽一樣，硫酸亞鐵銨在水中的溶解度比組成它的每一種鹽的溶解度都小，且?guī)缀醪蝗苡谝掖�，利用這一性質(zhì)可以制取硫酸亞鐵銨晶體，三種鹽的溶解度(單位為g/100gH2O)見(jiàn)下表：

溫度℃	FeSO4·7H2O	(NH4)2SO4	(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
10	20.0	73.0	17.2
20	26.5	75.4	21.6
30	32.9	78.0	28.1

實(shí)驗(yàn)用品：10%Na2CO3溶液、Fe屑、3molH2SO4、(NH4)2SO4、蒸餾水、無(wú)水乙醇。實(shí)驗(yàn)步驟流程如圖所示：

（1）步驟Ⅰ加入10%Na2CO3溶液的作用是__。

（2）下列情況適合傾析法的有__。

A.沉淀的顆粒較大 B.沉淀容易沉降 C.沉淀呈膠狀 D.沉淀呈絮狀

（3）步驟Ⅲ中加入(NH4)2SO4后要得到摩爾鹽晶體，需要經(jīng)過(guò)的實(shí)驗(yàn)操作包括加熱蒸發(fā)、__、__。

（4）得到的晶體需要用乙醇洗滌的目的是__。

（5）已知摩爾鹽晶體在100℃～110℃時(shí)分解，分解的產(chǎn)物中除固體外，還可能含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。甲同學(xué)用如圖所示裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究摩爾鹽晶體加熱分解時(shí)可能產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物。

①甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，裝置依次連接的合理順序?yàn)椋?/span>A→F→（____________）→（____________）→C→E。

②證明含有SO3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__。

（6）為測(cè)定硫酸亞鐵銨純度，稱取mg莫爾鹽樣品，配成500mL溶液。通過(guò)測(cè)定NH4+設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。取25.00mL樣品溶液進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。

①該方案中量氣管中最佳試劑是__。

a.水 b.飽和NaHCO3溶液 c.CCl4 d.飽和食鹽水

②該方案中收集完氣體并恢復(fù)至室溫，讀數(shù)前應(yīng)進(jìn)行的操作是__。

③設(shè)該樣品中NH4+完全轉(zhuǎn)化為NH3且忽略溶解損耗，測(cè)得NH3的體積為VL（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則該摩爾鹽樣品中硫酸亞鐵銨純度為__（用含m、V的代數(shù)式表示，(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為392）。

Answer 1

【答案】除去鐵表面的油污 AB 冷卻結(jié)晶 過(guò)濾 減少晶體的損失和除去晶體表面的水分 D B D中有白色沉淀生成 c 調(diào)整量氣管的高度（或上下移動(dòng)量氣管）使兩側(cè)的液面相平 ×100%或×100%

【解析】

熱的Na2CO3溶液因?yàn)樗�解程度較大，堿性較強(qiáng)，能促進(jìn)油污的水解而除去。因?yàn)榱蛩醽嗚F銨幾乎不溶于乙醇，為防止硫酸亞鐵銨損失，不用水洗，過(guò)濾后用無(wú)水乙醇洗滌晶體。根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子得失相等可得對(duì)應(yīng)關(guān)系：KMnO4—5Fe2+，由此回答問(wèn)題。

（1）鐵屑表面有油污，將鐵屑在Na2CO3溶液中加熱，Na2CO3溶液水解顯堿性，可使鐵屑上附著的油污水解，故步驟Ⅰ加入10%Na2CO3溶液的作用是除去鐵表面的油污。

（2）傾析法要求沉淀的顆粒較大，沉淀容易沉降，選AB；

（3）步驟Ⅲ中加入(NH4)2SO4后要得到摩爾鹽晶體，需要經(jīng)過(guò)的實(shí)驗(yàn)操作包括加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶和過(guò)濾；

（4）硫酸亞鐵銨幾乎不溶于乙醇，為防止硫酸亞鐵銨損失，過(guò)濾后用無(wú)水乙醇洗滌晶體，故得到的晶體需要用乙醇洗滌的目的是減少晶體的損失和除去晶體表面的水分。

（5）用酸性BaCl2溶液檢驗(yàn)生成的SO3，用品紅檢驗(yàn)生成的SO2，排水法收集生成的N2。

①甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，裝置依次連接的合理順序?yàn)椋?/span>A→F→D→B→C→E。

②三氧化硫溶于水生成硫酸根，與鋇離子結(jié)合產(chǎn)生沉淀，證明含有SO3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是D中有白色沉淀生成；

（6）①加入NaOH溶液與NH4＋反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定生成氨氣的體積來(lái)測(cè)定硫酸亞鐵銨純度，①因NH3極易溶于水、不溶于四氯化碳，該方案中量氣管中最佳試劑是CCl4，選C；

②該方案中收集完氣體并恢復(fù)至室溫，讀數(shù)前應(yīng)進(jìn)行的操作是調(diào)整量氣管的高度使兩側(cè)的液面相平。

③設(shè)該樣品中NH4+完全轉(zhuǎn)化為NH3且忽略溶解損耗，測(cè)得NH3的體積為VL（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下），即氨氣物質(zhì)的量為mol，(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的物質(zhì)的量為mol，

則該摩爾鹽樣品中硫酸亞鐵銨純度為。