29.(18分)硫酸亚铁铵是一种浅蓝绿色晶体,俗称摩尔盐,其化学式为FeSO4·(NH4)2SO4
·6H2O。硫酸亚铁在空气中易被氧化,而形成摩尔盐后就稳定了。硫酸亚铁铵可由硫酸亚铁与硫酸铵等物质的量混合制得。三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表:
|
温度/℃ |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
70 |
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(NH4)2SO4 |
73.0 |
75.4 |
78.0 |
81.0 |
84.5 |
91.9 |
|
FeSO4·7H2O |
40.0 |
48.0 |
60.0 |
73.3 |
- |
- |
|
摩尔盐 |
18.1 |
21.2 |
24.5 |
27.9 |
31.3 |
38.5 |
下图是模拟工业制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置。
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回答下列问题:
Ⅰ.
(1)先用30%的氢氧化钠溶液煮沸废铁屑(含少量油污、铁锈、FeS等),再用清水洗净。用氢氧化钠溶液煮沸的目的是_____________________________________
(2)将处理好的铁屑放人锥形瓶中,加入稀硫酸。锥形瓶中发生反应的离子方程式可能为______________(填序号)。
A.
===
↑ B.
===![]()
C.
===
↓ D.
===![]()
(3)利用容器②的反应,向容器①中通入氢气,应关闭活塞______,打开活塞_____ (填字母)。容器③中
溶液的作用是_________________________________;向容器①中通人氢气的目的是_____________________________________________。
Ⅱ.待锥形瓶中的铁屑快反应完时,关闭活塞B、C,打开活塞A,继续产生的氢气会将锥形瓶中的硫酸亚铁(含极少部分未反应的稀硫酸)压到饱和硫酸铵溶液的底部。在常温下放置一段时间,试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵。
硫酸亚铁与硫酸铵溶液混合就能得到硫酸亚铁铵晶体,其原因是______________;从容器①中分离并得到纯净硫酸亚铁铵晶体的操作方法是________、_____ 、___________。
Ⅲ.制得的硫酸亚铁铵晶体中往往含有极少量的Fe3+。为测定晶体中Fe2+的含量,称取一份质量为20.0 g的硫酸亚铁铵晶体样品,制成溶液。用0.5 mo1·
KMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化,MnO-4被还原成Mn2+时,耗KMnO4溶液体积20.00mL。
滴定时,将KMnO4溶液装在____________(酸式或碱式)滴定管中,判断反应到达滴定终点的现象为_________ _____;晶体中FeSO4的质量分数为_________。