题目内容
【题目】某化学兴趣小组拟用如下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。
提供化学药品：铁屑、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，可将仪器中的空气排尽，具体操作为：关闭开关_______，打开开关________，打开分液漏斗活塞；待反应一段时间排尽空气后，再关闭开关_______，打开开关_______，就可观察到氢氧化亚铁的颜色。试分析实验开始时需排尽装置中空气的理由_______________________________（用化学反应方程式作答）。
（3）某同学认为本实验中应该用铁钉代替铁粉，他的理由是________________________。
（4）在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固体可制备摩尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O] (相对分子质量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从摩尔盐水溶液中提取 (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体的具体操作是______________，用乙醇洗涤，干燥。
②为了测定产品的纯度，称取10 g产品溶于50 mL水中，配制成250 mL溶液，用浓度为0.01 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待测液体积均为25.00 mL，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 |
通过实验数据计算的该产品纯度为________，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．第一次滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡
B．第一次实验结束时俯视刻度线读取酸性高锰酸钾溶液的体积
C．第一次滴定用的锥形瓶用待测液润洗过
D．第一次实验装高锰酸钾的滴定管清洗后没有润洗
【答案】分液漏斗ABCBA4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3铁粉可能随着溶液被压入右边的三颈瓶中蒸发浓缩，冷却结晶，过滤49%ACD
【解析】
试题（1）此实验目的是制备氢氧化亚铁，先用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁，此反应在装置2中进行，稀硫酸是溶液，应盛放在分液漏斗中；（2）关闭A，打开B、C，利用装置2中产生的氢气，把装置3中的空气排尽，使装置处于还原氛围，然后关闭B，打开A，2中产生气体压强增大，把产生的FeSO4压入到装置3中产生Fe（OH）2；氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化。（3）铁粉可能随着溶液被压入右边的三颈瓶中；（4）①蒸发浓缩，冷却结晶，可以从溶液中获得结晶水合物；②因为第一次与第二次、第三次相差较大，舍去不计，消耗高锰酸钾溶液的体积为
ml=25mL，根据离子反应方程式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O计算产品纯度；第一次滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡，所消耗的液体体积增加；俯视读数，造成所读的体积偏小；锥形瓶用待测液润洗，待测液的物质的量增加，则消耗高锰酸钾的体积增加；第一次实验装高锰酸钾的滴定管清洗后没有润洗，造成高锰酸钾浓度偏小，消耗体积偏大。
解析：（1）此实验目的是制备氢氧化亚铁，先用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁，此反应在装置2中进行，稀硫酸是溶液，应盛放在分液漏斗1中；（2）关闭A，打开B、C，利用装置2中产生的氢气，把装置3中的空气排尽，使装置处于还原氛围，然后关闭B，打开A，产生气体压强增大，把产生的FeSO4压入到装置3中产生Fe（OH）2；氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化，生成氢氧化铁，对氢氧化亚铁颜色的观察产生干扰，所以要排除装置中的空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化，反应方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3。（3）铁粉可能随着溶液被压入右边的三颈瓶中；（4）①蒸发浓缩，冷却结晶，可以从溶液中获得结晶水合物，从摩尔盐水溶液中提取 (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体的具体操作是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，用乙醇洗涤，干燥；②因为第一次与第二次、第三次相差较大，舍去不计，消耗高锰酸钾溶液的体积为ml=25mL，根据离子反应方程式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，n[（NH4）2SO4FeSO46H2O]=5n（KMnO4）=25×10-3×0.01×5mol，则500mL溶液中含有n[（NH4）2SO4FeSO46H2O]=25×10-3×0.01×5×250/25mol=1.25×0.01=0.0125mol，所以质量分数=
；第一次滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡，所消耗的液体体积增加，故A正确；俯视读数，造成所读的体积偏小，故B错误；锥形瓶用待测液润洗，待测液的物质的量增加，则消耗高锰酸钾的体积增加，故C正确；第一次实验装高锰酸钾的滴定管清洗后没有润洗，造成高锰酸钾浓度偏小，消耗体积偏大，故D正确。
