题目内容
【题目】硫酸亚铁铵又称莫尔盐,是浅绿色晶体。它在空气中比一般亚铁盐稳定,是常用的Fe2+试剂。某实验小组利用工业废铁屑制取莫尔盐,并测定其纯度。
已知:①![]()
②莫尔盐在乙醇溶剂中难溶。
Ⅰ.莫尔盐的制取
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试
(1)步骤2中加热方式____________(填“直接加热”﹑“水浴加热”或“沙浴”);必须在铁屑少量剩余时,进行热过滤,其原因是____________________________________。
(2)步骤3中包含的实验操作名称____________________________。
(3)产品莫尔盐最后用_______洗涤(填字母编号)。
a.蒸馏水 b.乙醇 c.滤液
Ⅱ.为测定硫酸亚铁铵(NH4)2SO4FeSO46H2O晶体纯度,某学生取m g硫酸亚铁铵样品配制成500 mL溶液,根据物质组成,甲、乙、丙三位同学设计了如下三个实验方案,请回答:
(甲)方案一:取20.00 mL硫酸亚铁铵溶液用0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4溶液分三次进行滴定。
(乙)方案二:取20.00 mL硫酸亚铁铵溶液进行如下实验。
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(1)若实验操作都正确,但方案一的测定结果总是小于方案二,其可能原因为___________________________,验证推测的方法为:_____________________________________。
(丙)方案三:(通过NH4+测定)实验设计图如下所示。取20.00 mL硫酸亚铁铵溶液进行该实验。
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(2)①装置_______(填“甲”或“乙”)较为合理,判断理由是______________________。量气管中最佳试剂是___(填字母编号。如选“乙”则填此空,如选“甲”此空可不填)。
a.水 b.饱和NaHCO3溶液 c.CCl4
②若测得NH3的体积为V L(已折算为标准状况下),则该硫酸亚铁铵晶体的纯度为____。
【答案】水浴加热 防止Fe2+被氧化,同时热过滤可防止硫酸亚铁以晶体形式析出 加热蒸发,浓缩结晶 b Fe2+已被空气部分氧化 取少量硫酸亚铁铵溶液,加入少量KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明Fe2+已被空气部分氧化 乙 甲装置会出现倒吸 c
【解析】
I.(1)步骤2中的温度控制在70-75℃,所以选择水浴加热;Fe2+易被氧气氧化,而且温度降低硫酸亚铁的溶解度减小,所以必须在铁屑少量剩余时,进行热过滤,其原因是防止Fe2+易被氧化,同时热过滤可防止硫酸亚铁以晶体形式析出,
故答案为:水浴加热;防止Fe2+被氧化,同时热过滤可防止硫酸亚铁以晶体形式析出;
(2)从硫酸亚铁铵滤液到晶体,中间需要经过加热蒸发,浓缩结晶;
故答案为:加热蒸发,浓缩结晶;
(3)因为莫尔盐在乙醇溶剂中难溶,所以选择用乙醇洗涤,答案选b;
II.(1)用酸性高锰酸钾溶液滴定,原理是亚铁离子被酸性高锰酸钾溶液氧化,利用所用溶液的体积计算亚铁离子的量,从而计算晶体的纯度;用氯化钡溶液滴定,原理是硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,利用沉淀的质量计算硫酸根离子的量,从而计算晶体的纯度。硫酸根离子不会发生变化,所以方案一的测定结果总是小于方案二,其可能原因为Fe2+已被空气部分氧化;验证推测的方法即是验证溶液中是否存在铁离子,具体操作是取少量硫酸亚铁铵溶液,加入少量KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明Fe2+已被空气部分氧化;
故答案为:Fe2+已被空气部分氧化;取少量硫酸亚铁铵溶液,加入少量KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明Fe2+已被空气部分氧化;
(2)①装置乙比较合理,因为甲装置会出现倒吸,无法测量生成气体的质量;选择乙装置,则量气管中盛放的试剂是四氯化碳,因为氨气易溶于水,不溶于四氯化碳,测量数据比较准确,所以答案选c;
故答案为:乙;甲装置会出现倒吸;c;
②根据硫酸亚铁铵的化学式得出2NH3~(NH4)2SO4FeSO46H2O,所以500mL溶液中硫酸亚铁铵晶体的质量为
×
×392g/mol×25,其纯度为
×100%=
。
【题目】一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡,已知:
物质 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp(25 ℃) | 8.0×10-16 | 2.2×10-20 | 4.0×10-38 |
25 ℃时,对于含Fe2(SO4)3、FeSO4和CuSO4各0.5 mol的1 L混合溶液,根据上表数据判断,下列说法不正确的是( )
A. 在pH=5的溶液中,Fe3+不能大量存在
B. 混合溶液中c(SO
)∶[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]>5∶4
C. 向混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
D. 向混合溶液中加入适量氯水,并调节pH到3~4过滤,可获较纯净的CuSO4溶液