题目内容
硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，又名莫尔盐，是分析化学中常见的还原剂。某化学研究小组设计如下实验来制备莫尔盐并测定硫酸亚铁铵的纯度。
步骤一：铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入Na2CO3溶液，加热、过滤、洗涤、干燥、称量，质量记为m1。
步骤二：FeSO4的制备。将上述铁屑加入到一定量的稀硫酸中，充分反应后过滤并用少量热水洗涤锥形瓶和滤纸。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重，质量记为m2。
步骤三：硫酸亚铁铵的制备。准确称取所需质量的(NH4)2SO4加入“步骤二”中的蒸发皿中，缓缓加热一段时间后停止，冷却，待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥，称量所得晶体质量。
步骤四：用比色法测定硫酸亚铁铵的纯度。
回答下列问题：
(1)步骤三中称取的(NH4)2SO4质量为________。
(2)①铁屑用Na2CO3溶液处理的目的是_______________________________。
制备FeSO4溶液时，用右图装置趁热过滤，原因是
_______________________________________________________________。
②将(NH4)2SO4与FeSO4混合后加热、浓缩，停止加热的时机是
________________________________________________________________________。
③比色法测定硫酸亚铁铵纯度的实验步骤为：Fe3＋标准色阶的配制、待测硫酸亚铁铵溶液的配制、比色测定。标准色阶和待测液配制时除均需加入少量稀盐酸外，还应注意的问题是________________________________________________________________________。
④该实验最终通过____________________确定硫酸亚铁铵产品等级。
(1)
×132 (2)①除去铁屑表面的油污 加快过滤速率，防止FeSO4被氧化；趁热过滤防止FeSO4从溶液中析出 ②浓缩至液体表面出现洁净薄膜
③标准色阶和待测液的浓度相当 ④将待测液与标准色阶的红色进行比色
【解析】
试题分析：(1)根据反应掉的铁的质量m(Fe)＝m1－m2。进而可计算得生成FeSO4的物质的量。确定(NH4)2SO4质量的方法：Fe～FeSO4～(NH4)2SO4，步骤三中称取的(NH4)2SO4质量为×132。
(2)①Na2CO3溶液是一种碱性溶液，根据对原料除杂要求，不难推出该过程是除去原料上的油污。至于加热原因，根据盐类水解知识可知，升高温度，促进了Na2CO3的水解，溶液碱性增强，去油污能力增强。
②浓缩结晶莫尔盐时要用小火加热，加热浓缩初期可轻微搅拌，但注意观察晶膜，若有晶膜出现，则停止加热，防止莫尔盐失水。更不能蒸发至干，蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中，晶体可能会受热分解或被氧化。
③待测液的配制应保证其处于标准溶液(色阶)的浓度范围之内。
④该实验最终通过将待测液与标准色阶的红色进行比较确定硫酸亚铁铵产品等级。
考点：考查莫尔盐制备、实验操作以及有关计算
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。
寒假学与练系列答案
【实验化学】| 温度/℃ 溶解度/g 盐 |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| （NH4）2SO4 | 70.6 | 73.0 | 75.4 | 78.0 | 81.0 | - | 88.0 |
| FeSO4?7H2O | 15.7 | 20.5 | 26.5 | 32.9 | 40.2 | 48.6 | - |
| （NH4）SO4FeSO4?6H2O | 12.5 | 17.2 | 21.6 | 28.1 | 33.0 | 40.0 | - |
【实验原理】
【实验用品】
10%Na2CO3溶液、Fe屑、3mol/LH2SO4、（NH4）2SO4固体、蒸馏水、无水乙醇．锥形瓶、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、烧杯、铁架台、漏斗、托盘天平、量筒、滤纸．
【实验步骤】
（1）Fe屑的处理和称量
称取3g铁屑，放入锥形瓶，用l0%Na2CO3溶液，除去Fe屑表面的油污，将剩余的碱液倒掉，用蒸馏水把Fe冲洗干净，干燥后称其质量m1g．
（2）FeSO4的制备
将称量好的Fe屑放人锥形瓶中，加入l5mL 3mol/LH2SO4，加热10min后（有氢气生成，用明火加热注意安全）．
①a处的操作是
②制取FeSO4时，加入的Fe为什么要过量？（用离子方程式表示）
（3）（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O的制备
根据FeSO4的物质的量，计算并称取（NH4）2SO4固体，并将其加入上面实验的蒸发皿中，缓缓加热，浓缩至表面出现结晶薄膜为止．
①b处的操作是
（4）产品检验
微量Fe3+的分析．称0.5g产品置于25mL比色管中，加水溶解后加1mL 25%的KSCN溶液，继续加水至25mL刻度，摇匀，与教师所给标准对比，评价产品质量．写出该过程所发生反应的离子方程式：
【实验记录】
| 起始铁的质量m1/g | 反应后铁的质量m2/g | 莫尔盐的质量 | 产率 | |
| 理论产量/g | 实际产量m3/g | |||
| 5.0 | 2.2 | c | 14.7 | d |