Question

硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O，又名莫爾鹽，是分析化學(xué)中常見的還原劑。某化學(xué)研究小組設(shè)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(zhì)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(yīng)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(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中。濾渣干燥后稱重，質(zhì)量記為m₂。

步驟三：硫酸亞鐵銨的制備。準(zhǔn)確稱取所需質(zhì)量的(NH₄)₂SO₄加入“步驟二”中的蒸發(fā)皿中，緩緩加熱一段時間后停止，冷卻，待硫酸亞鐵銨結(jié)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(zhì)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(zhì)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：Fe^3＋標(biāo)準(zhǔn)色階的配制、待測硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測定。標(biāo)準(zhǔn)色階和待測液配制時除均需加入少量稀鹽酸外，還應(yīng)注意的問題是____________________________________________。

④該實驗最終通過______________________________

確定硫酸亞鐵銨產(chǎn)品等級。

Answer 1

【解析】　(1)根據(jù)反應(yīng)掉的鐵的質(zhì)量m(Fe)＝m₁－m₂。進(jìn)而可計算得生成FeSO₄的物質(zhì)的量。確定(NH₄)₂SO₄質(zhì)量的方法：Fe～FeSO₄～(NH₄)₂SO₄，步驟三中稱取的(NH₄)₂SO₄質(zhì)量為×132。

(2)①Na₂CO₃溶液是一種堿性溶液，根據(jù)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(jù)鹽類水解知識可知，升高溫度，促進(jìn)了Na₂CO₃的水解，溶液堿性增強，去油污能力增強。②濃縮結(jié)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(xiàn)，則停止加熱，防止莫爾鹽失水。更不能蒸發(fā)至干，蒸干時溶液中的雜質(zhì)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(yīng)保證其處于標(biāo)準(zhǔn)溶液(色階)的濃度范圍之內(nèi)。④該實驗最終通過將待測液與標(biāo)準(zhǔn)色階的紅色進(jìn)行比較確定硫酸亞鐵銨產(chǎn)品等級。

【答案】　(1)×132

(2)①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�、跐饪s至液體表面出現(xiàn)潔凈薄膜�、蹣�(biāo)準(zhǔn)色階和待測液的濃度相當(dāng)　④將待測液與標(biāo)準(zhǔn)色階的紅色進(jìn)行比色