题目内容
【题目】摩尔盐的成分为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(M=392g·mol-1),常作氧化还原滴定剂。学校购买了一批摩尔盐样品(假设杂质不参与反应),某学习小组拟设计实验方案测定其纯度:
方案1:沉淀法。甲同学准确称量一定质量样品溶于适量的蒸馏水,滴加适量BaCl2溶液至S042-完全沉淀,经过滤、洗涤、干燥,称得BaSO4质量。
(1)检验SO42-是否完全沉淀的操作是____________________________________________。
方案2:滴定法。乙同学准确称取mg摩尔盐样品溶于蒸馏水配制成250mL溶液,量取25.00mL所配制溶液于锥形瓶中,滴加适量的稀硫酸,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液的体积为VmL。
(2)用KMnO4溶液滴定时应选用___(填“酸式”或“碱式”)滴定管,写出滴定反应的离子方程式:_________。
(3)该样品的纯度为_________________________________。
(4)若用待测液润洗锥形瓶,测得结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
方案3:量气法。丙同学准确称量4.0g样品按下图所示装置进行实验。
(5)①橡胶管L的作用是______________________。
②B中液体可以是___________(填字母)。
a.饱和食盐水 b四氯化碳 c.煤油 d饱和氯化铵溶液
③当A中样品完全反应后,待装置冷却至室温,测得NH3的体积为448mL(已折合成标准状况)。根据上述数据计算,该产品的纯度为____________。
【答案】静置后,在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明SO42-已经完全沉淀;反之,则未完全沉淀。 酸式 MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O % 偏高 平衡压强,使分液漏斗中溶液顺利滴下;同时减少滴入液体排出气体体积对实验结果的影响 bc 98%
【解析】
方案1通过测定硫酸根来计算;方案2通过测定二价铁来计算;方案3通过测定铵根来计算。
(1)检验SO42-是否完全沉淀的操作:静置后,在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明SO42-已经完全沉淀;反之,则未完全沉淀。故该题答案为:静置后,在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明SO42-已经完全沉淀;反之,则未完全沉淀。
(2)高锰酸钾为强氧化性物质,不能使用碱式滴定管,会腐蚀橡胶管,应使用酸式滴定管,滴定时发生反应的离子方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。故答案为:酸式;MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。
(3)依题取25mL溶液消耗的高锰酸钾为cV/1000mol,依据方程式可知铁元素为cV/200mol,原250mL溶液中含有铁元素cV/20mol,即摩尔盐的物质的量也为cV/20mol,其质量为392 cV/20g,纯度为392 cV/20g÷mg×100%=%。故答案为:
%。
(4)若用待测液润洗锥形瓶,消耗标准液的体积会变大,故答案为:偏高。
(5)①橡胶管L可以平衡压强,使分液漏斗中溶液顺利滴下,同时也可以减少因滴入液体排出气体体积对实验结果有影响,故答案为:平衡压强,使分液漏斗中溶液顺利滴下,同时减少滴入液体排出气体体积对实验结果的影响。
②该实验中滴入烧碱产生的气体为氨气,故所选用液体不能与氨气反应,也不能溶解氨气,答案为:bc。
③标况下NH3的体积为448mL,物质的量为0.02mol,依据原子守恒可知摩尔盐为0.01mol,其质量为3.92g,纯度为3.92g÷4.0g×100%=98%,故答案为98%。
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