Question

【題目】摩爾鹽的成分為(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(M=392g·mol－1)，常作氧化還原滴定劑。學(xué)校購(gòu)買了一批摩爾鹽樣品(假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng))，某學(xué)習(xí)小組擬設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定其純度：

方案1：沉淀法。甲同學(xué)準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量樣品溶于適量的蒸餾水，滴加適量BaCl2溶液至S042－完全沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，稱得BaSO4質(zhì)量。

(1)檢驗(yàn)SO42－是否完全沉淀的操作是____________________________________________。

方案2：滴定法。乙同學(xué)準(zhǔn)確稱取mg摩爾鹽樣品溶于蒸餾水配制成250mL溶液，量取25.00mL所配制溶液于錐形瓶中，滴加適量的稀硫酸，用cmol·L－1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液的體積為VmL。

(2)用KMnO4溶液滴定時(shí)應(yīng)選用___(填“酸式”或“堿式”)滴定管，寫出滴定反應(yīng)的離子方程式：_________。

(3)該樣品的純度為_________________________________。

(4)若用待測(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶，測(cè)得結(jié)果___________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

方案3：量氣法。丙同學(xué)準(zhǔn)確稱量4.0g樣品按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(5)①橡膠管L的作用是______________________。

②B中液體可以是___________（填字母)。

a.飽和食鹽水 b四氯化碳 c.煤油 d飽和氯化銨溶液

③當(dāng)A中樣品完全反應(yīng)后，待裝置冷卻至室溫，測(cè)得NH3的體積為448mL(已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算，該產(chǎn)品的純度為____________。

Answer 1

【答案】靜置后，在上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無沉淀產(chǎn)生，證明SO42-已經(jīng)完全沉淀；反之，則未完全沉淀。 酸式 MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O % 偏高 平衡壓強(qiáng)，使分液漏斗中溶液順利滴下；同時(shí)減少滴入液體排出氣體體積對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 bc 98%

【解析】

方案1通過測(cè)定硫酸根來計(jì)算；方案2通過測(cè)定二價(jià)鐵來計(jì)算；方案3通過測(cè)定銨根來計(jì)算。

（1）檢驗(yàn)SO42－是否完全沉淀的操作：靜置后，在上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無沉淀產(chǎn)生，證明SO42-已經(jīng)完全沉淀；反之，則未完全沉淀。故該題答案為：靜置后，在上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無沉淀產(chǎn)生，證明SO42-已經(jīng)完全沉淀；反之，則未完全沉淀。

（2）高錳酸鉀為強(qiáng)氧化性物質(zhì)，不能使用堿式滴定管，會(huì)腐蝕橡膠管，應(yīng)使用酸式滴定管，滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。故答案為：酸式；MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。

（3）依題取25mL溶液消耗的高錳酸鉀為cV/1000mol，依據(jù)方程式可知鐵元素為cV/200mol，原250mL溶液中含有鐵元素cV/20mol，即摩爾鹽的物質(zhì)的量也為cV/20mol，其質(zhì)量為392 cV/20g，純度為392 cV/20g÷mg×100%=%。故答案為：%。

（4）若用待測(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積會(huì)變大，故答案為：偏高。

（5）①橡膠管L可以平衡壓強(qiáng)，使分液漏斗中溶液順利滴下，同時(shí)也可以減少因滴入液體排出氣體體積對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，故答案為：平衡壓強(qiáng)，使分液漏斗中溶液順利滴下，同時(shí)減少滴入液體排出氣體體積對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

②該實(shí)驗(yàn)中滴入燒堿產(chǎn)生的氣體為氨氣，故所選用液體不能與氨氣反應(yīng)，也不能溶解氨氣，答案為：bc。

③標(biāo)況下NH3的體積為448mL，物質(zhì)的量為0.02mol，依據(jù)原子守恒可知摩爾鹽為0.01mol，其質(zhì)量為3.92g，純度為3.92g÷4.0g×100%=98%，故答案為98%。