Question

【題目】硫酸亞鐵銨[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]俗稱摩爾鹽.硫酸亞鐵在空氣中易被氧化，但與硫酸銨反應生成摩爾鹽后較穩定.模擬工業制備硫酸亞鐵銨晶體的實驗裝置如圖所示.回答下列問題：

(1)先用飽和碳酸鈉溶液煮沸鐵屑(含少量油污、鐵銹等)，再用清水洗凈.用飽和碳酸鈉溶液煮沸的目的是________________.儀器a的名稱是______________.

(2)按如圖連接好裝置，經檢驗氣密性良好后加入相應的藥品，打開K1、K2，關閉K3，裝置B中發生反應的離子方程式可能_______________(填字母序號).

A.Fe+2H+=Fe2++H2↑ B.2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑

C. Fe2 03+6H+=2Fe3+ +3H2O D. 2Fe3++Fe=3Fe2+

鐵屑快反應完時，打開____________,關閉____________,裝置B中的溶液會流入裝置A，其原因是_____________________.

(3)常溫下，將反應后的溶液放置一段時間，瓶底將結晶析出硫酸亞鐵銨.為了測定晶體中Fe2+的含量，稱取一份質量為4.0g的硫酸亞鐵銨晶體樣品，配成溶液.用0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積為20.00mL.反應到達滴定終點的現象為_________________，計算晶體中Fe2+的質量分數為_________________.

Answer 1

【答案】使油污發生水解而除去 錐形瓶 ACD K3 K1、K2 裝置B中產生H2，是壓強大于大氣壓 溶液恰好變淺紅色，且半分鐘不褪色 14%

【解析】

（1）碳酸鈉為強堿弱酸鹽水解顯堿性，油污在熱堿中水解，熱堿煮沸起到去油污的作用，根據儀器的構造特點分析儀器a的名稱；

（2）本小題考查鐵及其化合物的性質，鐵及其化合物之間的相互轉化；

（3）將滴定實驗與氧化還原反應的計算相結合；據此解答。

（1）飽和碳酸鈉溶液顯堿性，油污在熱堿性條件下水解，則用飽和碳酸鈉溶液煮沸的目的是使油污發生水解而除去；儀器a的名稱為錐形瓶。本小題答案為：使油污發生水解而除去；錐形瓶。

（2）鐵屑中含有鐵銹（Fe2O3）等，都與硫酸反應，反應后的產物Fe3+與Fe也可以發生氧化還原反應，故ACD正確，B錯誤；鐵屑快反應完時，打開K3關閉K1、K2，裝置B中的溶液會流入裝置A，是因為裝置B中產生H2，是壓強大于大氣壓。本小題答案為：ACD；K3；K1、K2；裝置B中產生H2，是壓強大于大氣壓。

（3）用KMnO4溶液滴定硫酸亞鐵銨，二者發生氧化還原反應，硫酸亞鐵銨中的Fe2+的化合價由+2價升高到+3價生成Fe3+，則1mol硫酸亞鐵銨失1mole-發生氧化反應，高錳酸鉀中的錳元素化合價由+7價降低到+2價生成Mn2+，則1mol高錳酸鉀得5mole-發生還原反應，根據得失電子守恒，高錳酸鉀和硫酸亞鐵的物質的量比為1:5，由題意n(KMnO4)= 0.1mol·L-1×0.02L=0.002mol，則n (Fe2+)=0.01mol，m(Fe2+)=0.56g，晶體中Fe2+的質量分數為0.56g/4g×100%=14%；滴定終點時溶液恰好變淺紅色，且半分鐘不褪色。本小題答案為：溶液恰好變淺紅色，且半分鐘不褪色；14%。