Question

【题目】硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]俗称摩尔盐.硫酸亚铁在空气中易被氧化，但与硫酸铵反应生成摩尔盐后较稳定.模拟工业制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置如图所示.回答下列问题：

(1)先用饱和碳酸钠溶液煮沸铁屑(含少量油污、铁锈等)，再用清水洗净.用饱和碳酸钠溶液煮沸的目的是________________.仪器a的名称是______________.

(2)按如图连接好装置，经检验气密性良好后加入相应的药品，打开K1、K2，关闭K3，装置B中发生反应的离子方程式可能_______________(填字母序号).

A.Fe+2H+=Fe2++H2↑ B.2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑

C. Fe2 03+6H+=2Fe3+ +3H2O D. 2Fe3++Fe=3Fe2+

铁屑快反应完时，打开____________,关闭____________,装置B中的溶液会流入装置A，其原因是_____________________.

(3)常温下，将反应后的溶液放置一段时间，瓶底将结晶析出硫酸亚铁铵.为了测定晶体中Fe2+的含量，称取一份质量为4.0g的硫酸亚铁铵晶体样品，配成溶液.用0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积为20.00mL.反应到达滴定终点的现象为_________________，计算晶体中Fe2+的质量分数为_________________.

Answer 1

【答案】使油污发生水解而除去 锥形瓶 ACD K3 K1、K2 装置B中产生H2，是压强大于大气压 溶液恰好变浅红色，且半分钟不褪色 14%

【解析】

（1）碳酸钠为强碱弱酸盐水解显碱性，油污在热碱中水解，热碱煮沸起到去油污的作用，根据仪器的构造特点分析仪器a的名称；

（2）本小题考查铁及其化合物的性质，铁及其化合物之间的相互转化；

（3）将滴定实验与氧化还原反应的计算相结合；据此解答。

（1）饱和碳酸钠溶液显碱性，油污在热碱性条件下水解，则用饱和碳酸钠溶液煮沸的目的是使油污发生水解而除去；仪器a的名称为锥形瓶。本小题答案为：使油污发生水解而除去；锥形瓶。

（2）铁屑中含有铁锈（Fe2O3）等，都与硫酸反应，反应后的产物Fe3+与Fe也可以发生氧化还原反应，故ACD正确，B错误；铁屑快反应完时，打开K3关闭K1、K2，装置B中的溶液会流入装置A，是因为装置B中产生H2，是压强大于大气压。本小题答案为：ACD；K3；K1、K2；装置B中产生H2，是压强大于大气压。

（3）用KMnO4溶液滴定硫酸亚铁铵，二者发生氧化还原反应，硫酸亚铁铵中的Fe2+的化合价由+2价升高到+3价生成Fe3+，则1mol硫酸亚铁铵失1mole-发生氧化反应，高锰酸钾中的锰元素化合价由+7价降低到+2价生成Mn2+，则1mol高锰酸钾得5mole-发生还原反应，根据得失电子守恒，高锰酸钾和硫酸亚铁的物质的量比为1:5，由题意n(KMnO4)= 0.1mol·L-1×0.02L=0.002mol，则n (Fe2+)=0.01mol，m(Fe2+)=0.56g，晶体中Fe2+的质量分数为0.56g/4g×100%=14%；滴定终点时溶液恰好变浅红色，且半分钟不褪色。本小题答案为：溶液恰好变浅红色，且半分钟不褪色；14%。