Question

【題目】莫爾鹽[（NH4）2SO4FeSO46H2O]在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，是化學(xué)分析中常用的還原劑．某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來制取莫爾鹽，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用30%的NaOH溶液和廢鐵屑混合、煮沸、冷卻、分離，將分離出的NaOH溶液裝入F中；
②在E中用①處理過的鐵屑和稀H2SO4反應(yīng)制取FeSO4；
③將②制得的FeSO4溶液與（NH4）2SO4溶液混合，結(jié)晶得到莫爾鹽．
試回答下列問題：
（1）利用鐵屑和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣趕走裝置中的氧氣及硫酸銨溶液中溶解的氧，其目的是；鐵屑和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的另外一個(gè)作用是 ．
（2）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明產(chǎn)品中有Fe2+ ．
（3）為了確定產(chǎn)品中亞鐵離子的含量，研究小組用滴定法來測(cè)定．若取產(chǎn)品24.50g配成100mL溶液，取出10mL用0.10molL﹣1KMnO4酸性溶液滴定，消耗KMnO4溶液10.00mL．①試配平反應(yīng)的離子方程式：
②試求產(chǎn)品中莫爾鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（NH4）2SO4FeSO46H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為392）．

Answer 1

【答案】
（1）防止亞鐵鹽被氧化；將FeSO4溶液壓至（NH4）2SO4溶液中
（2）將少許所得晶體放入KSCN溶液不變色，再向溶液中加入氯水后變成血紅色
（3）MnO4﹣+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；80.00%
【解析】解：（1）由裝置圖可知，向容器F中通入氫氣，應(yīng)關(guān)閉活塞A，打開活塞B、C．硫酸銨溶液中的溶解O2 ， 容器D液面上部有O2 ， Fe2+易被氧化為Fe3+ ， 通入氫氣趕走硫酸銨溶液中的溶解O2和容器D液面上部的O2 ， 防止Fe2+被氧化為Fe3+；F中的NaOH溶液的主要作用是除去混在氫氣中的酸性氣體；當(dāng)關(guān)閉活塞B、C，打開A時(shí)，E中隨著氫氣的量的增大，氣壓增大，E中的液體被壓入D中，即將FeSO4溶液壓至（NH4）2SO4溶液中，所以答案是：防止亞鐵鹽被氧化；將FeSO4溶液壓至（NH4）2SO4溶液中；（2）將少許所得晶體放入KSCN溶液不變色，說明沒有Fe3+ ， 再向溶液中加入氯水后變成血紅色，則含有Fe2+ ， 所以答案是：將少許所得晶體放入KSCN溶液不變色，再向溶液中加入氯水后變成血紅色；（3）①高錳酸鉀與Fe2+的反應(yīng)是MnO4﹣～Mn2+～5e﹣；Fe2+～Fe3+～e﹣；依據(jù)電子守恒，鐵離子和亞鐵離子前乘5，依據(jù)原子守恒和電荷守恒得到反應(yīng)的離子方程式為：MnO4﹣+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；所以答案是：1、5、8、1、5、4； ②假設(shè)24.50g產(chǎn)品中Fe2+的物質(zhì)的量為xmol，則：
5Fe2+～～～～～～MnO4﹣ ，
5 1
xmol 0.01L×0.1000mol/L×10
所以x= =0.05mol．
所以24.50g產(chǎn)品中（NH4）2SO4FeSO46H2O的為0.05mol，所以24.50g產(chǎn)品中（NH4）2SO4FeSO46H2O的質(zhì)量為0.05mol×392g/mol=19.6g．所以24.50g產(chǎn)品中（NH4）2SO4FeSO46H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%=80%．所以答案是：80%．