Question

【題目】硫酸亞鐵銨的化學式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，又名莫爾鹽，是分析化學中常見的還原劑。某化學研究小組設計如下實驗來制備莫爾鹽并測定硫酸亞鐵銨的純度。
步驟一：鐵屑的處理與稱量。在盛有適量鐵屑的錐形瓶中加入Na2CO3溶液，加熱、過濾、洗滌、干燥、稱量，質量記為m1。
步驟二：FeSO4的制備。將上述鐵屑加入到一定量的稀硫酸中，充分反應后過濾并用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。濾液及洗滌液完全轉移至蒸發皿中。濾渣干燥后稱重，質量記為m2。
步驟三：硫酸亞鐵銨的制備。準確稱取所需質量的(NH4)2SO4加入“步驟二”中的蒸發皿中，緩緩加熱一段時間后停止，冷卻，待硫酸亞鐵銨結晶后過濾。晶體用無水乙醇洗滌并自然干燥，稱量所得晶體質量。
步驟四：用比色法測定硫酸亞鐵銨的純度。
回答下列問題：
（1）步驟三中稱取的(NH4)2SO4質量為。
（2）①鐵屑用Na2CO3溶液處理的目的是。

制備FeSO4溶液時，用右圖裝置趁熱過濾，原因是。
②將(NH4)2SO4與FeSO4混合后加熱、濃縮，停止加熱的時機是。
③比色法測定硫酸亞鐵銨純度的實驗步驟為：Fe3＋標準色階的配制、待測硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測定。標準色階和待測液配制時除均需加入少量稀鹽酸外，還應注意的問題是。
④該實驗最終通過確定硫酸亞鐵銨產品等級。

Answer 1

【答案】
（1） ×132
（2）除去鐵屑表面的油污；加快過濾速率，防止FeSO4被氧化；趁熱過濾防止FeSO4從溶液中析出；濃縮至液體表面出現潔凈薄膜；標準色階和待測液的濃度相當；將待測液與標準色階的紅色進行比色
【解析】(1)根據反應掉的鐵的質量m(Fe)＝m1－m2。進而可計算得生成FeSO4的物質的量。確定(NH4)2SO4質量的方法：Fe～FeSO4～(NH4)2SO4 ， 步驟三中稱取的(NH4)2SO4質量為 ×132。(2)①Na2CO3溶液是一種堿性溶液，根據對原料除雜要求，不難推出該過程是除去原料上的油污。至于加熱原因，根據鹽類水解知識可知，升高溫度，促進了Na2CO3的水解，溶液堿性增強，去油污能力增強。②濃縮結晶莫爾鹽時要用小火加熱，加熱濃縮初期可輕微攪拌，但注意觀察晶膜，若有晶膜出現，則停止加熱，防止莫爾鹽失水。更不能蒸發至干，蒸干時溶液中的雜質離子會被帶入晶體中，晶體可能會受熱分解或被氧化。③待測液的配制應保證其處于標準溶液(色階)的濃度范圍之內。④該實驗最終通過將待測液與標準色階的紅色進行比較確定硫酸亞鐵銨產品等級。