Question

【題目】氫氧化亞鐵易被氧化，制取過程要隔絕空氣。現(xiàn)用鐵屑、稀硫酸、氫氧化鈉溶液制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色，改進(jìn)裝置如下:

（1）稀硫酸應(yīng)放在_____________(填寫儀器名稱)中。

（2）本實(shí)驗(yàn)通過關(guān)閉開關(guān)________、打開開關(guān)_________，將儀器中的空氣排盡后，后續(xù)實(shí)驗(yàn)就可觀察到氫氧化亞鐵的顏色。試分析實(shí)驗(yàn)開始時(shí)排盡裝置中空氣的理由___________________。

（3）在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固體可制備莫爾鹽晶體[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](相對分子質(zhì)量392)，該晶體比一般亞鐵鹽穩(wěn)定,不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

①為洗滌(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O粗產(chǎn)品，下列方法中最合適的是___________

a.用冷水洗 b.先用冷水洗，后用無水乙醇洗

c.用30%的乙醇溶液洗 d.用90%的乙醇溶液洗

②為了測定產(chǎn)品的純度，稱取ag產(chǎn)品溶于水，配制成500mL溶液。每次取待測液20.00mL，用濃度為bmol/L的酸性KMnO4溶液滴定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下:

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	第一次	第二次	第三次
消耗酸性高錳酸鉀溶液體積/mL	20.02	19.98	20.52

滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是__________________________。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的該產(chǎn)品純度為_____________(用字母a、b表示)。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 A bc 防止生成的氫氧化亞鐵被氧化 d MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 滴入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液，溶液變?yōu)闇\紅色，且30s不變色 980b/a×100%

【解析】（1）此實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽錃溲趸瘉嗚F，先用鐵和稀硫酸反應(yīng)制備硫酸亞鐵，此反應(yīng)在裝置2中進(jìn)行，稀硫酸是溶液，應(yīng)盛放在分液漏斗中，即應(yīng)盛放在1處D的分液漏斗中，正確答案：分液漏斗。

(2)打開BC，關(guān)閉A，利用裝置2中產(chǎn)生的氫氣，把裝置3中的空氣排盡，使裝置處于還原氛圍，然后關(guān)閉B，打開A，產(chǎn)生氣體壓強(qiáng)增大，把產(chǎn)生的FeSO4壓入到裝置3中，產(chǎn)生白色沉淀Fe(OH)2，氫氧化亞鐵溶液被空氣中的氧氣所氧化，生成氫氧化鐵，對氫氧化亞鐵顏色的觀察產(chǎn)生干擾，所以要排除裝置中的空氣，防止生成的氫氧化亞鐵被氧化，正確答案: A ；BC ；防止生成的氫氧化亞鐵被氧化。

(3)①因?yàn)榱蛩醽嗚F銨易溶于水，不溶于乙醇，應(yīng)該用乙醇洗滌，減少硫酸亞鐵銨的溶解，同時(shí)利用乙醇和水互溶，用90%的乙醇溶液洗滌，從而達(dá)到洗滌的要求，正確答案是:d。

②利用高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性，F(xiàn)e2+的強(qiáng)還原性,兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng), Fe2+被氧化成Fe3+化合價(jià)升高1，Mn由+7價(jià)→+2價(jià)，降低5，最小公倍數(shù)5，根據(jù)原子守恒、電荷守恒，反應(yīng)的方程式為MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；向溶液中滴加中高錳酸鉀溶液，溶液無色，因此隨著最后一滴高錳酸鉀溶液的滴入，溶液由無色變?yōu)闇\紫色，且30s不變色，達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)；因?yàn)榈谌�次與第一次、第二次相差較大，忽略不計(jì)，消耗高錳酸鉀溶液的體積為（20.2+19.98）/2=20mL，根據(jù)離子反應(yīng)方程式得出:n((NH4)2SO4·FeSO4·6H2O)=5n(KMnO4)=20×10-3×b×5=0.1b mol，則500mL溶液中含有NH4)2SO4·FeSO4·6H2O 的量為500/20×0.1b=2.5 b mol，所以該晶體的純度為2.5 b×392/a×100%=980 b/a×100%；正確答案：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O ；滴入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液，溶液變?yōu)闇\紅色，且30s不變色 ；980b/a×100%。