Question

【題目】莫爾鹽［(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。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)制備少量的莫爾鹽并測(cè)定其純度。

回答下列問題：

Ⅰ制取莫爾鹽

（1）連接裝置，檢査裝置氣密性。將0.1mol（NH4）2SO4，晶體置于玻璃儀器中______（填儀器名稱），將6.0g潔浄鐵屑加人錐形瓶中。

（2）①打開分液漏斗瓶塞，關(guān)閉活塞K3，打開K2、K1，加完55.0mL2mol·L-1稀硫酸后關(guān)閉K1。A裝置中反應(yīng)的離子方程式為____

②待大部分鐵粉溶解后，打開K3、關(guān)閉K2，此時(shí)可以看到的現(xiàn)象為_______，原因是_______

③關(guān)閉活塞K2、K3，采用100℃水浴蒸發(fā)B中水分，液面產(chǎn)生晶膜時(shí)，停止加熱，冷卻結(jié)晶、____、用無水乙醇洗滌晶體。該反應(yīng)中硫酸需過量，保持溶液的pH在1～2之間，其目的為____

④裝置C的作用為 ____，裝置C存在的缺點(diǎn)是____

Ⅱ．測(cè)定莫爾鹽樣品的純度

（3）稱取所得莫爾鹽樣品10.0g，用煮沸后冷卻的蒸餾水配成100mL溶液，取20.00mL溶液加人稀硫酸，用0.1molL-1的KMnO4溶液滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗10.00mlKMnO4溶液。滴定反應(yīng)的離子方程式為____，該樣品的純度為____

Answer 1

【答案】三頸燒瓶（三頸瓶或三口瓶或三口燒瓶） Fe+2H+H2↑+Fe2+ A中的液體被壓入B中 A中產(chǎn)生氫氣，使A中壓強(qiáng)增大 過濾 抑制Fe2+水解 液封作用，防止空氣進(jìn)入三頸燒瓶氧化Fe2+ 不能除去尾氣中的H2或答可能會(huì)倒吸均可 5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O 98%

【解析】

Ⅰ．制取莫爾鹽：打開分液漏斗瓶塞，關(guān)閉活塞K3 ，打開K2、K1，加入55.0mL2mol·L-1稀硫酸和鐵反應(yīng)生成氫氣，將裝置內(nèi)的空氣趕出，待大部分鐵粉溶解后，打開K3、關(guān)閉K2，A中的液體被壓入B中，關(guān)閉活塞K2、K3，采用100℃水浴蒸發(fā)B中水分，可生成莫爾鹽，冷卻結(jié)晶，過濾，用無水乙醇洗滌，得莫爾鹽晶體，裝置C可用于液封，防止空氣進(jìn)入三頸燒瓶氧化Fe2＋；

Ⅱ．測(cè)定莫爾鹽樣品的純度：根據(jù)5Fe2＋+MnO4－+8H＋═5Fe3＋+Mn2＋+4H2O離子方程式計(jì)算。

（1）由裝置結(jié)構(gòu)可知該裝置為三頸燒瓶；

（2）①鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，離子方程式為：Fe+2H＋═H2↑+Fe2＋；

②待大部分鐵粉溶解后，打開K3、關(guān)閉K2，A中生成氫氣，壓強(qiáng)增大，將A中的液體壓入B中，此時(shí)可以看到的現(xiàn)象為：A中的液體被壓入B中；原因是：A中產(chǎn)生氫氣，使A中壓強(qiáng)增大；

③采用100℃水浴蒸發(fā)B中水分，液面產(chǎn)生晶膜時(shí)，停止加熱，冷卻結(jié)晶，然后用過濾的方法將晶體從溶液中分離出來；硫酸過量，保持溶液的pH在1～2之間，其目的為抑制Fe2＋ 水解；

④裝置C的導(dǎo)管插入液面以下，可起到液封作用，前可防止空氣進(jìn)入三頸燒瓶將Fe2＋氧化。裝置C存在的缺點(diǎn)是：不能除去尾氣中的H2，也不能防止倒吸；

（3）Fe2＋具有還原性，與高錳酸鉀反應(yīng)5Fe2＋+MnO4－+8H＋═5Fe3＋+Mn2＋+4H2O，n（KMnO4）=0.01L×0.1mol·L－1=0.001mol，則20.00mL溶液中n（Fe2＋）=0.005mol，10.0g樣品中n（Fe2＋）=0.005mol×100mL/20mL=0.025mol，則10.0g樣品中（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O的物質(zhì)的量為0.025mol，樣品的含量為0.025mol×392g·mol－1/10g×100%=98%。