题目内容

17．某学习小组按如下实验流程测定摩尔盐样品的组成．
实验一：称取3.9200g摩尔盐样品配制250mL溶液．

实验二：测定摩尔盐样品组成的方案如下：
①取少量配制液，加入过量浓氢氧化钠溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体和红褐色沉淀．
②另取少量配制液，加入KSCN溶液，无明显现象．
③定量测定实验如下：

滴定实验结果记录如下：
实验次数第一次第二次第三次
消耗高锰酸钾溶液体积/mL10.3210.029.98
请回答问题
（1）实验一中仪器名称：仪器A电子天平、仪器B250mL容量瓶．
（2）写出实验一中摇匀的实验操作把容量瓶瓶塞塞紧，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶上下颠倒摇动多次，使溶液混合均匀．
（3）实验二③中操作X为过滤、洗涤、干燥或烘干（冷却）（（按操作顺序填写）．
（4）实验二③中滴定时发生反应的离子方程式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，滴定终点的现象是最后一滴溶液滴入，溶液出现浅紫红色，30秒不褪色．
（5）通过上述实验能否确定摩尔盐样品的组成能（填“能”、“不能”），若能
请写出化学式，若不能请说明理由（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O或（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O．

分析 （1）配制摩尔盐溶液时，称取3.9200g摩尔盐样品要用电子天平称取，根据装置图可知，配制溶液定容时要用容量瓶；
（2）将容量瓶中液体摇匀要把容量瓶瓶塞塞紧，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶上下颠倒摇动多次，使溶液混合均匀，据此答题；
（3）根据实验二③中操作流程可知，白色悬浊液为硫酸钡，要精确称量硫酸钡的质量要经过过滤、洗涤、干燥再称量；
（4）实验二③中滴定时发生反应为高锰酸根离子氧化亚铁离子，滴定终点时溶液会出现浅紫红色，为高锰酸钾溶液的颜色；
（5）根据题中实验步骤及数据可知，滴定亚铁离子用去的高锰酸钾溶液的体积的数据中，第一次误差较大，为偶然误差应去掉，所以高锰酸钾溶液的体积为$\frac{10.02+9.98}{2}$mL=10.00mL，根据高锰酸钾的物质的量可以确定亚铁离子的物质的量，根据白色固体0.4660g可以确定硫酸根离子的物质的量，利用电荷守恒可知铵根离子的物质的量，由样品的质量及硫酸根离子、亚铁离子及铵根离子的质量确定结晶水的质量，据此可确定摩尔盐的组成．

解答 解：（1）配制摩尔盐溶液时，称取3.9200g摩尔盐样品要用电子天平称取，根据装置图可知，配制250mL溶液定容时要用250mL容量瓶，
故答案为：电子天平；250mL容量瓶；
（2）将容量瓶中液体摇匀要把容量瓶瓶塞塞紧，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶上下颠倒摇动多次，使溶液混合均匀，
故答案为：把容量瓶瓶塞塞紧，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶上下颠倒摇动多次，使溶液混合均匀；
（3）根据实验二③中操作流程可知，白色悬浊液为硫酸钡，要精确称量硫酸钡的质量要经过过滤、洗涤、干燥再称量，
故答案为：过滤、洗涤、干燥或烘干（冷却）；
（4）实验二③中滴定时发生反应为高锰酸根离子氧化亚铁离子，反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，滴定终点的现象是最后一滴溶液滴入，溶液出现浅紫红色，30秒不褪色，
故答案为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；最后一滴溶液滴入，溶液出现浅紫红色，30秒不褪色；
（5）根据题中实验步骤及数据可知，滴定亚铁离子用去的高锰酸钾溶液的体积的数据中，第一次误差较大，为偶然误差应去掉，所以高锰酸钾溶液的体积为$\frac{10.02+9.98}{2}$mL=10.00mL，高锰酸钾的物质的量为0.02mol/L×0.01L=0.0002mol，根据反应MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，可知3.9200g摩尔盐样品中亚铁离子的物质的量为0.0002mol×$\frac{250}{25}$×5=0.01mol，其质量为0.5600g，白色固体硫酸钡为0.4660g，所以3.9200g摩尔盐样品中硫酸根离子的物质的量为$\frac{0.4660}{233}$×$\frac{250}{25}$=0.02mol，其质量为1.9200g，根据电荷守恒可知3.9200g摩尔盐样品中铵根离子的物质的量为0.02mol×2-0.01mol×2=0.02mol，其质量为0.3600g，所以样品中结晶水的物质的量为$\frac{3.9200g-1.9200g-0.5600g-0.3600g}{18g/mol}$=0.06mol，所以摩尔盐的组成为（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O或（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O，
故答案为：能；（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O或（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O．

点评 本题考查化学工艺流程、物质的分离提纯、氧化还原滴定应用、溶液配制等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力，确定样品组成时注意守恒思想的运用，难度中等．

练习册系列答案
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7．炼铝厂的废料中主要含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO•xFe2O3，可用于制备明矾[KAl（SO4）2•12H2O]．工艺流程如下：

（1）“酸浸”过程中的应选择H2SO4（写酸的化学式）．为提高浸出速率，除适当增大酸的浓度外，还可采取的措施有提高反应温度、粉碎等．（写出两条）
（2）操作Ⅰ是过滤，操作Ⅱ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（3）在溶液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为（该条件下MnO4-转化为Mn2+）5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O．
已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示
Al（OH）3Fe（OH）2Fe（OH）3
开始沉淀时3.46.31.5
完全沉淀时4.78.32.8
调节pH=3的目的是使Fe3+转化成Fe（OH）3沉淀，防止Al3+沉淀．此步骤中，可以用H2O2代替KMnO4，写出H2O2的电子式．
（4）只用一种试剂检验溶液A中是否存在Fe2+，该试剂是高锰酸钾酸性溶液或铁氰化钾溶液（写名称）．
（5）己知在pH=3、加热条件下，加入MnSO4发生反应的离子方程式为3Mn2++2MnO4-+2H2O═5MnO2+4H+．
8．已知：将SO2通入FeCl3溶液中，溶液颜色会变为浅绿色，其原理可表示为：
□Fe3++□SO2+□H2O--□Fe2++□SO42-+□H+
（1）在上述方框内填上配平后的系数，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目．
（2）若参加反应的SO2体积为1.12L（标准状况下），则反应中转移电子的物质的量为0.1mol；
（3）已知向Fe2+溶液中滴加少量硝酸时，溶液由浅绿色变为黄色．则Fe3+、SO42-、HNO3的氧化性由强到弱的顺序为HNO3＞Fe3+＞SO42-．．
5．下列物质的鉴别方法不正确的是（　　）
A．用氯化钙溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液
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C．利用丁达尔效应鉴别Fe（OH）3胶体与FeCl3溶液
D．用焰色反应鉴别NaCl、KCl和Na2SO4
12．铁、铜等金属及其化合物在日常生产生活中有非常广泛的用途．
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甲：Cu$\stackrel{浓CuSO_{4}}{→}$ CuSO4
乙：Cu$\stackrel{O_{2}}{→}$ CuO$\stackrel{稀H_{2}SO_{4}}{→}$CuSO4
（1）从绿色化学的角度分析，乙同学的方案更合理，原因是甲方案会生成污染环境的SO2气体，乙方案则没有SO2气体生成．
（2）乙同学实验时通入O2的速率不宜过大，为便于观察和控制产生O2的速率，宜选择B装置
（填字母序号）．
（3）请写出乙同学所选装置中发生反应的化学方程式：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑．
Ⅱ．某化学实验小组通过实验来探究一包黑色粉是否含有Fe3O4、CuO，探究过程如下：

提出假设：
假设1．黑色粉末是CuO；
假设2．黑色粉末是Fe3O4；
假设3．黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物．
设计探究实验：
取少量粉末放入足量稀硫酸中，得溶液X，取一定量X于试管中，向其中滴加KSCN溶液．
（1）若假设1成立，则实验现象是蓝色．
（2）若假设2成立，则实验现象是溶液变为红色．如何检验溶液X中含Fe2+离子？取X溶液少许于试管中，向其中滴加少量的酸性KMnO4溶液，若KMnO4褪色则证明X溶液中含有Fe2+离子，反之则不含．
（3）若假设3成立，需继续向X溶液加入足量铁粉，则实验现象是溶液X中会有气泡冒出，且红色的沉淀生成．
2．现有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H+、234U、235U、238U、40K、48Ca、Cl2、14N、14C．请回答下列问题：
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9．将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20mL c（OH-）=1mol/L的溶液，然后向溶液中滴加l mol•L-1的盐酸至沉淀质量最大时，消耗盐酸40mL，原合金中钠的质量为（　　）
A．0.46gB．0.69gC．0.92gD．0.23g
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17．下列离子在指定溶液中一定能大量共存的是（　　）
A．能使甲基橙变红的溶液中：Fe2+、Al3+、NO3-、Cl-、S2-
B．在pH=11的溶液中：Na+、AlO2-、NO3-、S2-、SO32-
C．室温下，由水电离的c（H+）=10-10mol/L的溶液中：Cl-、HCO3-、NO3-、NH4+、F-
D．0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中：K+、Na+、AlO2-、SCN-

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