Question

7．（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O（硫酸亚铁铵的结晶水合物）是重要的化工原料和化学试剂，在空气中长期放置会被氧化而变质．某课题小组为了探究莫尔盐的分解产物，开展了如下实验：

（1）甲同学设计如下实验检验（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O分解的部分产物．装置A的气密性的检查方法是将装置A与导管相连，将该导管插入水中，后采用微热（手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等），使装置内的气体膨胀．观察插入水中的导管是否有气泡．停止微热后，导管是否出现水柱．
已知：五氧化二磷是酸性干燥剂，假设干燥管中试剂均足量．
①B装置的作用是除去NH₃．
②M干燥管中所放的药品是碱石灰．
（2）检验（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O是否变质的试剂是KSCN（填化学式）；检验是否完全变质的实验方法是取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水，振荡充分溶解，再滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色溶液变浅，则说明样品未完全变质；若紫色溶液不变色，说明样品已完全变质．
（3）实验室常用（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O标准溶液测定过二硫酸铵[（NH₄）₂S₂O₈]的纯度（过二硫酸铵的相对分子量为238，滴定反应的离子方程式为：S₂O₈^2-+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2SO₄^2-）．取w g过二硫酸铵样品溶于蒸馏水配制成250mL 溶液．准确量取20，.00mL配制的溶液于锥形瓶中，用c mol•L^-1（NH₄）₂Fe（SO₄）₂标准溶液滴定至终点，重复进行三次平行实验，测得有关数据如表所示：

实验序号	起始读数/mL	终点读数/mL
Ⅰ	2.50	22.58
Ⅱ	1.00	23.12
Ⅲ	0.00	19.92

①完成上述实验需要准确量取20.00mL过二硫酸铵溶液，所用仪器的名称是酸式滴定管或移液管．
②根据上述数据计算，样品的纯度为$\frac{c×20×1{0}^{-3}×\frac{1}{2}÷\frac{250}{20}×238}{W}$×100%（用含w、c的代数式表示）．

Answer 1

分析 （1）装置A的气密性的检查方法是连接装置后密闭装置，利用压强变化和液面变化分析设计检验方法；
①B中五氧化二磷是吸收生成的氨气；
②M干燥管中碱石灰防止污染气体进入空气；
（2）检验（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O是否变质是检验是否存在铁离子；完全变质的检验方法是利用亚铁离子的还原性，利用高锰酸钾溶液颜色变化设计检验；
（3）①过二硫酸铵具有氧化性；
②第二次实验数据误差较大应舍去，计算平均消耗溶液体积，结合化学方程式定量关系计算；

解答 解：（1）甲同学设计如下实验检验（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O分解的部分产物．装置A的气密性的检查方法是：将装置A与导管相连，将该导管插入水中，后采用微热（手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等），使装置内的气体膨胀．观察插入水中的导管是否有气泡．停止微热后，导管是否出现水柱，
故答案为：将装置A与导管相连，将该导管插入水中，后采用微热（手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等），使装置内的气体膨胀．观察插入水中的导管是否有气泡．停止微热后，导管是否出现水柱；
①五氧化二磷是酸性干燥剂，可以吸收生成的氨气，
故答案为：除去NH₃；
  ②分解生成的气体不能排放，通过M中碱石灰吸收防止污染空气，
故答案为：碱石灰；
（2）检验（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O是否变质的试剂是KSCN溶液，若变质生成铁离子，加入KSCN溶液会变红色，检验是否完全变质的实验方法是利用亚铁离子的还原性，取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水，振荡充分溶解，再滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色溶液变浅，则说明样品未完全变质；若紫色溶液不变色，说明样品已完全变质，
故答案为：KSCN； 取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水，振荡充分溶解，再滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色溶液变浅，则说明样品未完全变质；若紫色溶液不变色，说明样品已完全变质；
（3）①滴定反应的离子方程式为：S₂O₈^2-+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2SO₄^2-，反应可知过二硫酸铵具有强氧化性，所以准确量取20.00mL过二硫酸铵溶液，所用仪器的名称是酸式滴定管或移液管，
故答案为：酸式滴定管或移液管；
②第二次实验数据误差较大应舍去，计算平均消耗溶液体积=$\frac{22.58-2.50+19.92}{2}$ml=20ml，
                  S₂O₈^2-+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2SO₄^2-
                 1              2
               n              cmol/L×20×10^-3L
n=c×20×10^-3×$\frac{1}{2}$mol，
250ml溶液中含过二硫酸铵c×20×10^-3×$\frac{1}{2}$mol×$\frac{250}{25}$，
则过二硫酸铵[（NH₄）₂S₂O₈]的纯度=$\frac{c×20×1{0}^{-3}×\frac{1}{2}÷\frac{250}{20}×238}{W}$×100%，
故答案为：$\frac{c×20×1{0}^{-3}×\frac{1}{2}÷\frac{250}{20}×238}{W}$×100%．

点评 本题考查了物质组成的实验探究、物质性质、滴定实验、化学反应定量计算等，掌握基础是解题关键，题目难度中等