[题目]硫酸亚铁可与等物质的量的硫酸铵生成硫酸亚铁铵.析出晶体的化学式为( NH4)2Fe(SO4)2·6H2O.该物质可以溶于水而不溶于乙醇.是一种复盐.在空气中比一般亚铁盐稳定.常被用作氧化还原滴定的基准物.下面是某实验小组制取硫酸亚铁铵的部分装置与实验步骤:①称取约5 g铁屑放入锥形瓶中.加入15 mL 10% Na2CO3溶液.小火加热10分钟.倒� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】硫酸亚铁可与等物质的量的硫酸铵生成硫酸亚铁铵，析出晶体的化学式为( NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。该物质可以溶于水而不溶于乙醇，是一种复盐，在空气中比一般亚铁盐稳定，常被用作氧化还原滴定的基准物。下面是某实验小组制取硫酸亚铁铵的部分装置与实验步骤：

①称取约5 g铁屑放入锥形瓶中，加入15 mL 10% Na2CO3溶液，小火加热10分钟，倒掉剩余的碱液后，用蒸馏水洗净铁屑，干燥。

②称取2.24 g 铁屑放入锥形瓶中，由分液漏斗滴加20 mL 3 mol/L硫酸溶液。

③待反应结束后，由分液漏斗加入适量的(NH4)2SO4溶液，并将上述混合溶液转移至蒸发皿中，缓慢加热，浓缩至表面出现晶膜为止。

④放置冷却，析出晶体，过滤、用无水乙醇洗涤、干燥。

请回答下列问题：

（1）仪器A的名称是___________。

（2）实验开始前，检查反应装置气密性的方法为_______________________________。

（3）步骤①中小火加热的作用是________________________。

（4）步骤②中滴加硫酸溶液时留取少许溶液于分液漏斗中的原因是___________________。

（5）步骤③中理论上需加入2 mol/L (NH4)2SO4溶液______________mL。

（6）无水乙醇洗涤晶体的作用是_______________________________。

（7）取1.00 g高锰酸钾样品，再加入硫酸酸化，并配成250 mL溶液。取出25.00 mL，用浓度为0.1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，终点时用去标准液20.00 mL。则滴定时发生反应的离子方程式为_____，该样品中高锰酸钾的质量分数为_____________。

【答案】分液漏斗关闭分液漏斗活塞，打开止水夹，将导管口置于水槽中液面以下，微热锥形瓶，若导管口有气泡产生，停止加热一段时间后，导管内倒吸形成一段水柱，则反应装置气密性良好促进Na2CO3水解，增强去油污能力起液封作用（防止Fe2+被氧化） 20 除去晶体表面的水分 MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 63.2%

【解析】

(1)根据装置图，结合常见仪器的结构分析解答；

(2)检查反应装置的气密性，需要形成一个相对密封的空间，利用气体的热胀冷缩，观察现象判断，据此分析解答；

(3)碳酸钠能够水解，升高温度，水解程度增大，去污能力增强，据此解答；

(4)少许溶液于分液漏斗，可以防止空气进入装置，将Fe2+氧化；

(5)根据硫酸亚铁可与等物质的量的硫酸铵生成硫酸亚铁铵，结合题中数据计算；

(6)无水乙醇易溶于水，且乙醇容易挥发；

(7)高锰酸钾能够氧化亚铁离子生成Fe3+，本身被还原为Mn2+，根据消耗的标准液中亚铁离子的物质的量计算样品中高锰酸钾的质量分数。

(1)根据装置图，仪器A为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；

(2)实验开始前，需要检查该反应装置气密性，具体操作为：关闭分液漏斗活塞，打开止水夹，将导管口置于水槽中液面以下，微热锥形瓶，若导管口有气泡产生，停止加热一段时间后，导管内倒吸形成一段水柱，则反应装置气密性良好，故答案为：关闭分液漏斗活塞，打开止水夹，将导管口置于水槽中液面以下，微热锥形瓶，若导管口有气泡产生，停止加热一段时间后，导管内倒吸形成一段水柱，则反应装置气密性良好；

(3)步骤①中称取约5 g铁屑放入锥形瓶中，加入15 mL 10% Na2CO3溶液，小火加热10分钟，小火加热促进碳酸钠水解，溶液的碱性增强，去污能力增强，故答案为：促进Na2CO3水解，增强去油污能力；

(4)步骤②中滴加硫酸溶液时留取少许溶液于分液漏斗，可以起到液封作用，防止空气进入装置，将Fe2+氧化，故答案为：起液封作用(防止Fe2+被氧化)；

(5)2.24 g 铁的物质的量==0.04mol，与硫酸反应可以得到0.04mol FeSO4，硫酸亚铁可与等物质的量的硫酸铵生成硫酸亚铁铵，因此需要硫酸铵0.04mol，需加入2 mol/L (NH4)2SO4溶液的体积为=0.02L=20mL，故答案为：20；

(6)无水乙醇能够与水任意比例互溶，且乙醇容易挥发，用无水乙醇洗涤晶体，可以除去晶体表面的水分，故答案为：除去晶体表面的水分；

(7)高锰酸钾能够氧化亚铁离子，反应的离子方程式为MnO4- +5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，消耗的标准液中亚铁离子的物质的量=0.1000 mol/L×0.0200L=0.002mol，根据方程式，高锰酸钾的物质的量=×0.002mol=0.0004mol，则样品中高锰酸钾的质量分数=×100%=63.2%，故答案为：MnO4- +5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；63.2%。