【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗稱莫爾鹽),較綠礬穩(wěn)定,在氧化還原滴定分析中常用來配制Fe2+的標準溶液。

(1)制備莫爾鹽的流程如下:

①用熱的Na2CO3溶液清洗廢鐵屑的目的是__________。

②其中最后一步用少量無水乙醇洗滌晶體目的是________

(2)現(xiàn)取0.4gCu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用40mL0.150mol·L-1KMnO4溶液處理,發(fā)生反應如下:8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O,

6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O,

反應后煮沸溶液,趕盡SO2,剩余的KMnO4用0.2mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液來滴定,完全反應消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液VmL。已知:MnO4-+Fe2++H+→Mn2++Fe3++H2O(未配平)

①滴定終點的現(xiàn)象為________

②若V=35,試計算混合物中CuS的質量分數(shù)________(寫出計算過程)。

【答案】除去廢鐵屑表面的油污洗去晶體表面雜質,減少晶體損失滴入最后一滴溶液時紅色褪去,半分鐘內不變紅60%

V=35,與35mL(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應需要高錳酸鉀的物質的量為:

MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

1mol 5mol

0.014mol 0.035L×0.2mol·L-1

所以高錳酸鉀的物質的量為0.0014mol,

故與固體混合物反應的高錳酸鉀的物質的量為:0.150mol·L-1×0.040L-0.0014mol = 0.0046mol

設Cu2S物質的量為x,CuS物質的量為y

8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O

8mol 5mol

8x/5mol xmol

6MnO4-+5Cu2S+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O

6mol 5mol

6y/5mol ymol

160x+96y=0.40g

8x/5mol+6y/5mol=0.0046mol

解得x=0.001mol,y=0.0025mol

則混合物中CuS的質量分數(shù)為0.0025mol×96g/0.4g×100%=60%

【解析】

1鐵屑表面常有油污,這些油污阻礙鐵屑和硫酸的接觸,需要除去,碳酸鈉的水溶液顯堿性,油污在堿性中完全水解,因此碳酸鈉的作用是除去鐵屑表面的油污;莫爾鹽不溶于乙醇,用乙醇洗滌可以減少莫爾鹽的溶解,同時乙醇易揮發(fā);(2(NH4)2Fe(SO4)2滴定高錳酸鉀溶液,Fe2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,因此滴定到終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴時紫紅色褪去,且半分鐘不變色;V=35,與35mL(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應需要高錳酸鉀的物質的量為:

MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O

1mol 5mol

0.014mol 0.035L×0.2mol·L-1

所以高錳酸鉀的物質的量為0.0014mol,

故與固體混合物反應的高錳酸鉀的物質的量為:0.150mol·L-1×0.040L-0.0014mol = 0.0046mol

設Cu2S物質的量為x,CuS物質的量為y 根據(jù)得失電子數(shù)目守恒,2x×1+6x+6y=0.0046×5,根據(jù)題意得出160x+96y=0.40g

解得x=0.001mol,y=0.0025mol

則混合物中CuS的質量分數(shù)為0.0025mol×96g/0.4g×100%=60%

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()過氧化鈣的制備

3)步驟的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時溶液呈____性(填)。將溶液煮沸,趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是___________。

4)步驟中反應的化學方程式為________,該反應需要在冰浴下進行,原因是_________。

5)將過濾得到的白色結晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是_______

6)制備過氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應,過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點是______,產(chǎn)品的缺點是_______。

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離子

開始沉淀時的pH

完全沉淀時的pH

Fe3+

2.7

3.7

Y3+

6.0

8.2

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