Question

莫爾是一位著名分析化學(xué)家，以他命名的莫爾鹽〔(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O〕是化學(xué)分析中重要的試劑，常作為一種穩(wěn)定的還原劑使用。某同學(xué)模擬制備莫爾鹽并利用莫爾鹽測(cè)定高錳酸鉀溶液的濃度。他的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

A中放有2 g廢鐵屑(含鐵銹，其他雜質(zhì)不與稀硫酸反應(yīng))，燒杯中盛有飽和硫酸銨溶液，實(shí)驗(yàn)時(shí)打開a，關(guān)閉b，從分液漏斗內(nèi)向A中加一定量的稀硫酸，此時(shí)溶液呈淺綠色，再打開b進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾結(jié)束后取燒杯內(nèi)溶液倒入蒸發(fā)皿中加熱，蒸發(fā)掉部分水，再降溫結(jié)晶獲得莫爾鹽晶體。然后用莫爾鹽測(cè)定未知高錳酸鉀溶液的濃度。

試回答下列問(wèn)題：

(1)請(qǐng)寫出在蒸發(fā)皿中制得莫爾鹽的化學(xué)方程式：_________________________________。

(2)滴加稀硫酸時(shí)，發(fā)現(xiàn)其反應(yīng)速率比同濃度硫酸與純鐵粉反應(yīng)快，其原因是___________

_____________________________________。

(3)取3.92 g莫爾鹽晶體配成100 mL溶液，用酸式滴定管取20.00 mL注入錐形瓶中，然后用未知濃度的酸性高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定，消耗該溶液的體積為8.00 mL。

①配平下列反應(yīng)式：

______Fe²⁺+______+______H⁺——______Mn²⁺+______Fe³⁺+______H₂O

②用________(酸式或堿式)滴定管盛裝高錳酸鉀溶液。

③高錳酸鉀溶液的物質(zhì)的量濃度是________。

Answer 1

(1)FeSO₄+(NH₄)₂SO₄+6H₂O(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O

(2)鐵與雜質(zhì)形成原電池，使反應(yīng)速率加快

(3)①5  1  8  1  5  4  ②酸式  ③0.05 mol· L^-1

解析：此題綜合考查學(xué)生理解信息以及實(shí)驗(yàn)操作能力。實(shí)驗(yàn)過(guò)程知道先產(chǎn)生FeSO₄，再與(NH₄)₂SO₄混合反應(yīng)，故制得莫爾鹽的反應(yīng)為FeSO₄+(NH₄)₂SO₄+6H₂O(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O。

(2)因?yàn)閺U鐵屑中有不與稀硫酸反應(yīng)的雜質(zhì)，所以形成原電池，反應(yīng)速率比與純鐵粉反應(yīng)快。

(3)①據(jù)化合價(jià)升高的總數(shù)值等于降低的總數(shù)值配方程式為5Fe²⁺++8H⁺Mn²⁺+ 5Fe³⁺+4H₂O。②因?yàn)镵MnO₄溶液有強(qiáng)氧化性能腐蝕橡膠管，所以用酸式滴定管盛裝KMnO₄溶液。

      5Fe²⁺      +        +8H⁺Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

      5 mol                   1 mol

   0.008 L·x

，所以x=0.05 mol·L^-1。