Question

【題目】摩爾鹽易[(NH4)2Fe(SO4)2]易溶于水，具有還原性。以下是利用廢鐵屑、稀硫酸和硫酸銨為原料制取摩爾鹽的流程圖。

回答下列問題：

（1）在“步驟l”中加Na2CO3溶液是為了洗滌除去廢鐵屑表面的油污，加熱的目的是______（利用簡要文字和必要的離子方程式說明），配制100g10％的Na2CO3溶液需要的儀器有藥匙、量筒、燒杯、玻璃棒和_______；

（2）“步驟2”中所用廢鐵屑必須過量，原因是______________；

（3）“步驟3”加入(NH4)2SO4固體充分攪拌溶解后，依次進行的實驗操作是：蒸發(fā)濃縮、______、過濾、洗滌、干燥；

（4）一般采用滴定法測定摩爾鹽產(chǎn)品中Fe2＋的含量：稱取4.0g摩爾鹽樣品，溶于水，加入適量稀硫酸，用0.2 mol/LKMnO4溶液滴定，達到終點時，消耗10.00 mL KMnO4溶液。

① 滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式為___________；

② 產(chǎn)品中Fe2＋的質量分數(shù)為_________；

③ 滴定過程中．左手控制________，右手搖動錐形瓶，直到_________時停止滴定，讀數(shù)。此時若俯視讀數(shù)．測定結果將偏________（填“高”或“低”）。

Answer 1

【答案】（1）使平衡CO32-+H2OHCO3-+OH-右移，增強溶液堿性 天平

（2）防止產(chǎn)生Fe3+，保證所制摩爾鹽的純度

（3）冷卻結晶

（4）① 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O ②14% ③酸式滴定管的活塞 溶液出現(xiàn)淺紫色且半分鐘內不褪色 低

【解析】（1）加熱是為了促進CO32―的水解，提高堿性，CO32-+H2OHCO3-+OH-；配制100g10％的Na2CO3溶液需要的儀器除藥匙、量筒、燒杯、玻璃棒外，還要稱一定質量的Na2CO3固體，所以還要天平；

（2）“步驟2”中所用廢鐵屑必須過量，防止產(chǎn)生Fe3+，保證所制摩爾鹽的純度，F(xiàn)e＋2Fe3＋=3Fe2＋ ；（3）用降溫結晶的方法，步驟是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。（4）①e2＋→Fe3＋，鐵元素化合價升高1價；MnO4－+→Mn2＋，錳元素降低5價，化合價升降最小公倍數(shù)為5，故Fe2＋+系數(shù)為5，MnO4－系數(shù)為1，根據(jù)元素守恒可知Mn2＋與Fe3＋系數(shù)分別為1、5，根據(jù)電荷守恒可知缺項為H＋，H＋其系數(shù)為2+3×5-[2×5-1]=8，根據(jù)H元素守恒可知H2O系數(shù)是4，

所以反應離子方程式為5Fe2＋+1MnO4－+8H＋=1Mn2＋+5Fe3＋+4H2O②令4g產(chǎn)品中Fe2＋的物質的量為xmol，則：

5Fe2＋～～～～～～MnO4－，

5 1

xmol 0.01L×0.2mol·L－1

所以x=0.01L× 0.2mo1·L－1 ×5/1=0.01mol．

所以4g產(chǎn)品中Fe2＋的質量0.01mol×56g·mol－1=0.56g,所以4g產(chǎn)品中Fe2＋的質量分數(shù)為0.56g/4g×100%=14%．故答案為：14%

③滴定過程中,左手控制酸式滴定管的活塞，右手搖動錐形瓶，直到溶液出現(xiàn)淺紫色且半分鐘內不褪色。溶液由無（淺綠）色變?yōu)闇\紫色，半分鐘內不褪色，說明滴定到終點。此時若俯視讀數(shù)，讀出的高錳酸鉀溶液體積偏小，測定結果將偏低。