题目内容
【题目】硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]又称摩尔盐。某兴趣小组制备硫酸亚铁铵的实验方案示意图如下：
方案A（上图）方案B（下图）
已知：H2S、PH3为有毒气体，都能被CuSO4溶液吸收除去。
请回答下列问题：
（1）实验前都需进行将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸，倾倒出液体，用水洗净铁屑的操作步骤。从以下仪器中选择组装，完成该操作必需的仪器有_________（填编号）。
①铁架台②玻璃棒③广口瓶④石棉网⑤烧杯⑥漏斗⑦酒精灯
（2）方案A中FeSO4溶液的制备：将处理好的铁屑放入锥形瓶，加入过量的3 mol·L－1H2SO4溶液，加热至充分反应为止。趁热过滤，收集滤液和洗涤液。下右图装置中方框内选择更适合用于实验方案A的装置是________（填“甲”或“乙”）。
（3）方案A中废铁屑中含氧化铁，无需在制备前除去，理由是（用离子方程式回答）___________，用无水乙醇洗涤晶体的原因是___________________。
（4）实验方案B中FeSO4溶液的制备：用“五水硫酸铜结晶水的测定”实验中的废弃物——无水硫酸铜粉末代替稀硫酸与铁屑反应制备硫酸亚铁。当用无水硫酸铜配制的溶液由蓝色完全变为浅绿色时停止反应，过滤，收集滤液即得硫酸亚铁溶液。此方案的优点有_______________（填编号）。
a.充分利用了实验室废弃物——硫酸铜粉末，避免了药品浪费，又回收了金属铜，实现了变废为宝。
b.避免了有毒气体的排放对环境造成的污染。
c.原子利用率达到100%。
d.避免了在加热中Fe2+被氧化成Fe3+， 有利于产品质量等级的提高，并节约了能源。
（5）产品中Fe3+杂质的定量分析
①配制Fe3+浓度为1.0mg/mL的标准溶液100mL。称取_______mg高纯度的硫酸铁铵[(NH4)Fe(SO4)2·12H2O]，加2.00 mL经处理的去离子水，振荡溶解后，加入2mol·L－1HBr溶液l m L和l mol·L－1KSCN溶液0.5 mL，加水制成100 mL溶液。配制过程中必须用到的定量仪器为____________（选填编号）。
a.精确度为0.001g的电子天平b.精确度为0.1mg的电子天平
c.100 mL容量瓶d.酸式滴定管e.10mL量筒
②将上述溶液稀释为浓度分别为0.2、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0（单位：mg/L）的溶液。分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度，并将测定结果绘制成曲线如下。
③取该兴趣小组所得的硫酸亚铁铵产品，按步骤①配得产品溶液10mL，稀释至100 mL，然后按步骤②的方法进行测定，两次测定所得的吸光度分别为0.490、0.510，则该兴趣小组所配产品硫酸亚铁铵溶液中所含Fe3+浓度为_________mg/L。
【答案】 ①②④⑤⑦ 乙 Fe2O3+ 6H+= 2Fe3++ 3H2O，2Fe3++ Fe = 3Fe2+ 硫酸亚铁铵晶体不溶于乙醇，乙醇可以除去晶体表面的水分 abd 860.7 bcde 70
【解析】（1）将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸，需要用到铁架台、酒精灯加热，在烧杯中进行，需要垫石棉网，用水洗净得到铁屑需要过滤的操作，需要漏斗和玻璃棒，所有将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸，倾倒出液体，用水洗净铁屑的操作步骤，完成该操作必需的仪器有①②④⑤⑦；
（2）甲与乙的区别在于加热的方式不同，Fe与稀硫酸常温下能够发生反应，适当升高温度有利于反应的进行，水浴加热有利于控制温度，控制反应的速率，所以选择乙装置；
（3）Fe2O3 在稀硫酸中发生：Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O， 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+，所以不需在制备前除去Fe2O3 ；为降低硫酸亚铁铵晶体的损失，利用硫酸亚铁铵晶体不溶于乙醇，且乙醇易挥发，挥发过程中带走水分，除去晶体表面的水分，所以正确答案：硫酸亚铁铵晶体不溶于乙醇，乙醇可以除去晶体表面的水分；
（4）因为有Fe+CuSO4=Cu+FeSO4反应，所以实验室利用废弃物——硫酸铜粉末与Fe反应制取FeSO4，a选项正确，该反应在溶液中进行，没有H2S、PH3有毒气体排放，b选项正确；原子利用率百分之百的意思是反应没有副产物生成，所有的原子均被利用，在用该方法制取FeSO4的过程中有Cu生成，所以原子利用率不是百分之百，c选项错误；由于Fe粉过量，避免了在加热中Fe2+被氧化成Fe3+，提高了FeSO4的纯度，d选项正确，所以用实验中的废弃物——无水硫酸铜粉末代替稀硫酸与铁屑反应制备硫酸亚铁，此方案的优点有：abd；
（5）①设配制Fe3+浓度为1.0mg/mL的标准溶液100mL需要高纯度的硫酸铁铵xg，
1.0mg/mL×100mL：x=56:482，x=860.7mg；在称量中要用到精确度0.1mg的电子天平，选仪器b；配制100ml溶液要100ml容量瓶，选仪器c；精确量取2.00ml的去离子水，10ml的量筒精确度不够，需要酸式滴定管，选仪器d；配制过程中必须用到的定量仪器为bcde；②根据图表两次测定所得的吸光度分别为0.490、0.510，从表中可以得到实验用的硫酸亚铁铵溶液中所含Fe3+浓度为7mg/L，是稀释10倍以后的溶液，所以所配产品硫酸亚铁铵溶液中所含Fe3+浓度为70mg/。
小学课时特训系列答案
【题目】设NA阿伏伽德罗常数的值。己知反应
（1）CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H1="a" kJ/mol
（2）CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) △H2="b" kJ/mol，其它数据如表：
化学键 | C═O | O═O | C-H | O-H |
键能kJ·mol-1 | 798 | x | 413 | 463 |
下列说法正确的是
A. 上表中 x=(1796+b)/2
B. H2O(g)═H2O(l) △S＜0，△H═(a-b )kJ/mol
C. 当有4NA个C-H键断裂时，该反应放出热量一定为a kJ
D. 利用反应（1）设计的原电池电解精炼铜时，当负极输出0.2NA个电子时，电解槽的阳极质量一定减轻6.4g
【题目】某化学兴趣小组拟用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液。
（1）稀硫酸应放在___________中（填写仪器名称）.
（2）本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，再关闭开关______、打开开关_______就可观察到氢氧化亚铁的颜色。试分析实验开始时排尽装置中空气的理由_________________．
（3）该实验使用铁粉，除反应速率可能太快外，还可能会造成的不良后果是__________________．
（4）在FeSO4溶液中加入(NH4）2SO4固体可制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4）2SO4·FeSO4·6H2O] （式量为392），该晶体比一般亚铁盐稳定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。
①为洗涤(NH4）2SO4·FeSO4·6H2O粗产品，下列方法中最合适的是__________。
A．用冷水洗 B．先用冷水洗，后用无水乙醇洗
C．用30%的乙醇溶液洗 D．用90%的乙醇溶液洗
②为了测定产品的纯度，称取a g产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为c mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待测液体积均为25.00mL，实验结果记录如下：
实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
消耗高锰酸钾溶液体积/mL | 25.52 | 25.02 | 24.98 |
滴定过程中发生反应的离子方程式为______________________.滴定终点的现象是_____________________.通过实验数据计算的该产品纯度为______________（用字母ac表）．上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是_______。
A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积
B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡
C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗
D．该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低