Question

【題目】莫爾鹽［硫酸亞鐵銨，(NH4)2Fe(SO4)26H2O，Mr=392］是一種重要的還原劑，在空氣中比一般的亞鐵鹽穩(wěn)定，易溶于水，難溶于乙醇。某學習小組設計如下實驗制備少量的莫爾鹽并測定其純度。

回答下列問題：

Ⅰ.制取莫爾鹽

i.連接裝置，檢査裝置氣密性。將13.2g(NH4)2SO4晶體置于三頸燒瓶B中，將6.0g潔凈鐵屑加入錐形瓶中。

ii.打開儀器a瓶塞，關(guān)閉活塞K3，打開K2、K1，加完55.0mL2mol·L-1稀硫酸后關(guān)閉K1。

iii.待大部分鐵粉溶解后，打開K3、關(guān)閉K2，A中淺綠色溶液流入B。

iv.關(guān)閉活塞K2、K3，采用100℃水浴蒸發(fā)三頸燒瓶中水分，液面產(chǎn)生晶膜時，停止加熱，冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌晶體。

（1）儀器a的名稱是___。

（2）操作iii中淺綠色溶液會流入B的原因是___。

（3）操作iv中洗滌晶體所用試劑是___（填標號）。

A.水 B.無水乙醇 C.硫酸溶液

Ⅱ.為測定所得莫爾鹽晶體純度，取mg該樣品配制成1L溶液，分別設計如下兩個實驗方案，請回答：

方案一：取20.00mL所配硫酸亞鐵銨溶液用0.1000mol·L-1的酸性K2Cr2O7溶液進行滴定。重復三次。（已知：Cr2O72-還原產(chǎn)物為Cr3+）

（4）寫出此反應的離子方程式___。

（5）滴定時必須選用的儀器是___。（填標號）

方案二：取20.00mL所配硫酸亞鐵銨溶液進行如下實驗。

（6）莫爾鹽晶體純度為___。（用含m、w的式子表示）

（7）若實驗操作都正確，但方案一的測定結(jié)果總是小于方案二，其可能原因為__。

Answer 1

【答案】分液漏斗 A中產(chǎn)生H2使其壓強大于B B 6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O ①④⑥ ×100% 部分Fe2+被空氣氧化

【解析】

(1)儀器a的名稱是分液漏斗；

(2)A中產(chǎn)生H2使其壓強大于B；

(3)摩爾鹽易溶于水而難溶于乙醇，洗滌摩爾鹽時摩爾鹽不能溶解于洗滌劑；

(4)Cr2O72-還原產(chǎn)物為 Cr3+，則K2Cr2O7 具有氧化性，摩爾鹽中亞鐵離子被氧化生成鐵離子，同時還生成水，根據(jù)反應物和生成物書寫離子方程式；

(5)酸性 K2Cr2O7 溶液具有強氧化性和酸性，應該盛放在酸式滴定管中，所以該實驗滴定時需要的儀器有酸式滴定管、滴定管夾、錐形瓶；

(6)得到的沉淀是BaSO4，n(BaSO4)=mol，根據(jù)硫酸根離子守恒得(NH4)2Fe(SO4)26H2O～2BaSO4，則n[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]=n(BaSO4)=mol，m[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]=mol×392g/mol×=g，摩爾鹽純度=×100%；

(7)Fe2+不穩(wěn)定，易被空氣氧化。

(1)儀器a的名稱是分液漏斗；

(2)A中產(chǎn)生H2使其壓強大于B，液體從壓強大的裝置流入壓強小的裝置，所以淺綠色溶液會流入 B；

(3)摩爾鹽易溶于水而難溶于乙醇，洗滌摩爾鹽時摩爾鹽不能溶解于洗滌劑，所以應該選取乙醇洗滌摩爾鹽，答案為B；

(4)Cr2O72-還原產(chǎn)物為 Cr3+，則K2Cr2O7 具有氧化性，摩爾鹽中亞鐵離子被氧化生成鐵離子，同時還生成水，根據(jù)反應物和生成物書寫離子方程式為6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O；

(5)酸性 K2Cr2O7 溶液具有強氧化性和酸性，應該盛放在酸式滴定管中，所以該實驗滴定時需要的儀器有酸式滴定管、滴定管夾、錐形瓶，所以應該選取①④⑥；

(6)得到的沉淀是BaSO4，n(BaSO4)=mol，根據(jù)硫酸根離子守恒得(NH4)2Fe(SO4)26H2O～2BaSO4，則n[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]=n(BaSO4)=mol，m[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]=mol×392g/mol×=g，摩爾鹽純度=×100%=×100%=×100%；

(7)Fe2+不穩(wěn)定，易被空氣氧化，導致方法一測定值偏小。