Question

【題目】硫酸亞鐵銨俗名摩爾鹽．化學式為x（NH4）2SO4yFeSO4zH2O，可用來凈水或治療缺鐵性貧血等．某實驗小組利用下面的方法來測定其組成．
①NH4+含量測定：稱取9.8g硫酸亞鐵銨晶體，加適量水溶解，注人如圖所示的三頸瓶中，然后逐滴加人足量lO%NaOH溶液，通入水蒸氣，將樣品液中的氨全部蒸出，用lOOmL 1.0molL﹣1的鹽酸標準溶液吸收．
蒸氨結束后取下接收瓶，用1.0molL﹣1NaOH標準溶液滴定剩余的HCl，到終點時消耗50mlNaOH溶液．
②Fe2+含量測定：向上述實驗后的三頸瓶中加入過量的3%的雙氧水，充分反應后過濾、洗滌、灼燒得到2.0g固體．
③結晶水含量測定：稱取9.8g硫酸亞鐵銨晶體，在質量為15g的坩堝中加熱至200℃，恒溫一段時間，置于空氣中冷卻，稱量質量為22.3g；重復上述加熱、冷卻、稱量過程，發(fā)現(xiàn)兩次稱量結果相同．回答下列問題：

（1）裝置中安全管的作用原理是 ．
（2）冰鹽水的作用是 ．
（3）用NaOH標準溶液滴定剩余的HCl時，可使用的指示劑是 ．
（4）測定Fe2+時．加人雙氧水發(fā)生反應的化學方程式是 ．
（5）如果在測定NH4+含量的過程中，亞鐵元素部分被氧化，對Fe2+含量的測定（填“有”或“無”）影響．
（6）根據(jù)①、②的數(shù)據(jù)，該摩爾鹽晶體中n（NH4+）：n（Fe2+）：n（SO42﹣ ）= ， z= ．
（7）根據(jù)③的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)結晶水含量測定結果偏低．從實驗過程分析，可能原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）當三頸燒瓶中壓力過大時，安全管中液面上升，使三頸燒瓶瓶中壓力穩(wěn)定
（2）防止鹽酸揮發(fā)
（3）甲基橙或酚酞
（4）2Fe（OH）2+H2O2=2Fe（OH）3
（5）無
（6）2：1：2；6
（7）無水固體在空氣中冷卻時吸收了空氣中水蒸氣
【解析】解：（1）三頸燒瓶與圓底燒瓶連通，當三頸燒瓶中壓力過大時，安全管中液面上升，使三頸燒瓶瓶中壓力穩(wěn)定；所以答案是：當三頸燒瓶中壓力過大時，安全管中液面上升，使三頸燒瓶瓶中壓力穩(wěn)定；（2）冰鹽水溫度較低，用于冷卻錐形瓶中的鹽酸標準溶液，防止鹽酸揮發(fā)，所以答案是：防止鹽酸揮發(fā)；（3）強堿滴定強酸可以用甲基橙或酚酞作指示劑，所以用NaOH標準溶液滴定剩余的HCl時，可以使用甲基橙或酚酞作指示劑，所以答案是：甲基橙或酚酞；（4）加雙氧水，F(xiàn)e（OH）2被氧化為Fe（OH）3 ， 其反應的方程式為：2Fe（OH）2+H2O2=2Fe（OH）3 ， 所以答案是：2Fe（OH）2+H2O2=2Fe（OH）3；（5）測定Fe2+的含量，是把Fe2+轉化為氫氧化鐵，再灼燒得到氧化鐵，根據(jù)鐵元素守恒計算，所以在測定NH4+含量的過程中，亞鐵元素部分被氧化，對Fe2+含量的測定無影響，所以答案是：無；（6）用1.0molL﹣1NaOH標準溶液滴定剩余的HCl，到終點時消耗50mlNaOH溶液，則鹽酸的物質的量n（HCl）=n（NaOH）=1.0molL﹣1×0.05L=0.05mol，與氨氣反應的鹽酸為1.0molL﹣1×0.1L﹣0.05mol=0.05mol，所以氨氣的物質的量為0.05mol，則n（NH4+）=0.05mol；
n（Fe2+）=2n（Fe2O3）=2× =0.025mol，n（SO42﹣ ）= n（NH4+）+n（Fe2+）= ×0.05mol+0.025mol=0.05mol，所以n（NH4+）：n（Fe2+）：n（SO42﹣ ）=0.05mol：0.025mol：0.05mol=2：1：2；由題給數(shù)據(jù)可知9.8g摩爾鹽中m（H2O）=9.8g﹣m（NH4+）﹣m（Fe2+）﹣m（SO42﹣）=9.8g﹣18×0.05g﹣56×0.025g﹣96×0.05g=2.7g，則n（H2O）= =0.15mol，所以 = ，解得z=6；所以答案是：2：1：2；6；（7）由③中數(shù)據(jù)可知m（H2O）=9.8g+15g﹣22.3g=2.5g，由①②計算得到的水的質量為2.7g，結晶水含量測定結果偏低，因為固體在坩堝中加熱后，在空氣中冷卻時固體會吸水，導致剩余固體的質量偏大，則求出的水的質量偏小；
所以答案是：無水固體在空氣中冷卻時吸收了空氣中水蒸氣．