Question

【題目】氫氧化亞鐵易被氧化，制取過(guò)程要隔絕空氣。現(xiàn)用鐵屑、稀硫酸、氫氧化鈉溶液制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色，改進(jìn)裝置如下：

（1）稀硫酸應(yīng)放在___(填寫(xiě)儀器名稱)中。

（2）本實(shí)驗(yàn)通過(guò)關(guān)閉開(kāi)關(guān)___、打開(kāi)開(kāi)關(guān)___，將儀器中的空氣排盡后，后續(xù)實(shí)驗(yàn)就可觀察到氫氧化亞鐵的顏色。

（3）在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固體可制備莫爾鹽晶體[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](相對(duì)分子質(zhì)量392)，該晶體比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

①為洗滌(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O粗產(chǎn)品，下列方法中最合適的是___。

a.用冷水洗 b.先用冷水洗，后用無(wú)水乙醇洗

c.用30%的乙醇溶液洗 d.用90%的乙醇溶液洗

②為了測(cè)定產(chǎn)品的純度，稱取ag產(chǎn)品溶于水，配制成500mL溶液。每次取待測(cè)液20.00mL，用濃度為bmol/L的酸性KMnO4溶液滴定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	第一次	第二次	第三次
消耗酸性高錳酸鉀溶液體積/mL	20.02	19.98	20.52

滴定過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的該產(chǎn)品純度為___(用字母a、b表示)。

Answer 1

【答案】分液漏斗 A BC d MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 滴入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液，溶液變?yōu)闇\紅色，且30s不變色 ×100%

【解析】

用右圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色。提供化學(xué)藥品：鐵粉、稀硫酸、氫氧化鈉溶液，結(jié)合裝置分析可知，開(kāi)啟BC，關(guān)閉A，需要在三頸瓶2中加入鐵單質(zhì)，分液漏斗中是稀硫酸，利用反應(yīng)生成氫氣排凈裝置中的空氣，可以收集C處的氣體檢驗(yàn)是否是純凈的氫氣，將儀器中的空氣排盡后，然后關(guān)閉B，開(kāi)啟AC，利用生成的氫氣在裝置2中壓強(qiáng)增大，把硫酸亞鐵溶液壓入裝置3的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)生成白色氫氧化亞鐵白色沉淀，可觀察到氫氧化亞鐵的顏色為白色沉淀。

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽錃溲趸瘉嗚F，先用鐵和稀硫酸反應(yīng)制備硫酸亞鐵，此反應(yīng)在裝置2中進(jìn)行，稀硫酸是溶液，應(yīng)盛放在分液漏斗中，即應(yīng)盛放在1處D的分液漏斗中。

（2）打開(kāi)BC，關(guān)閉A，利用裝置2中產(chǎn)生的氫氣，把裝置3中的空氣排盡，使裝置處于還原氛圍，然后關(guān)閉B，打開(kāi)A，產(chǎn)生氣體壓強(qiáng)增大，把產(chǎn)生的FeSO4，壓入到裝置3中，產(chǎn)生白色沉淀Fe（OH）2，氫氧化亞鐵溶液被空氣中的氧氣所氧化，生成氫氧化鐵，對(duì)氫氧化亞鐵顏色的觀察產(chǎn)生干擾，所以要排除裝置中的空氣，防止生成的氫氧化亞鐵被氧化。

（3）①因?yàn)榱蛩醽嗚F銨易溶于水，不溶于乙醇，應(yīng)該用乙醇洗滌，減少硫酸亞鐵銨的溶解，同時(shí)利用乙醇和水互溶，從而達(dá)到洗滌的要求，用90%的乙醇溶液洗，故選d。

②利用高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性，Fe2＋的強(qiáng)還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Fe2＋被氧化成Fe3＋升1價(jià)，Mn由+7價(jià)→+2降5價(jià)，最小公倍數(shù)5，根據(jù)原子個(gè)數(shù)、電荷守恒，即MnO4－+5Fe2＋+8H＋=Mn2＋+5Fe3＋+4H2O；

向溶液中滴加中高錳酸鉀，高錳酸鉀顯紫紅色，因此滴定到終點(diǎn)：最后一滴滴入，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且30s不變色；

因?yàn)榈谌�次與第一次、第二次相差較大，誤差大，屬于異常數(shù)據(jù)，舍棄，消耗高錳酸鉀溶液的體積為=20mL，根據(jù)離子反應(yīng)方程式，

得出：n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]=5n（KMnO4）=20×10-3×b×5mol，

則500mL溶液中含有n[（(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]=20×10-3×b×5× mol=2.5bmol，

質(zhì)量分?jǐn)?shù)=2.5b× ×100%=×100%。