Question

工业上利用某合金废料（含铁、铜、碳）为原料制备CuSO₄和（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O（莫尔盐）的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）实验室用容量瓶配制一定物质的量浓度的稀硫酸，定容时若俯视刻度线，则会导致配制的溶液浓度______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（2）步骤②和步骤③中会产生同一种气体，生成该气体的离子方程式为：______．
（3）用Cu和混酸（稀硫酸、稀硝酸）制备CuSO₄溶液时，为得到纯净的CuSO₄溶液，混酸中硫酸和硝酸的浓度之比最好为______．
（4）浓度均为0.1mol?L^-1的莫尔盐溶液和（NH₄）₂SO₄溶液中，c（NH₄⁺）前者大于后者，原因是______．
（5）莫尔盐比绿矾（FeSO₄?7H₂O）更稳定，常用于定量分析．利用莫尔盐溶液可将酸性KMnO₄还原为Mn²⁺，反应的离子方程式为：______．
（6）某化学兴趣小组设计用如图所示装置制备（NH₄）₂SO₄溶液．
①装置A圆底烧瓶中的固体试剂为______（填试剂名称）．
②将装置B中两种液体分离开，所需的最主要的玻璃仪器为______（填仪器名称）．
③装置C的作用为______．

Answer 1

解：（1）定容时若俯视刻度线，导致所配溶液的体积偏小，所配溶液的浓度偏大，
故答案为：偏大；
（2）由工艺流程可知，溶液A中含有硫酸，滤渣B中含有铁，Fe与硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，反应离子方程式为Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
故答案为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
（3）根据反应3Cu+2HNO₃+3H₂SO₄=3CuSO₄+2NO↑+4H₂O可知，混酸中硫酸和硝酸的浓度之比最好为3：2，
故答案为：3：2；
（4）（NH₄）₂SO₄溶液中，NH₄⁺的水解，莫尔盐溶液中Fe²⁺的水解显酸性，抑制了NH₄⁺的水解莫尔盐溶液中c（NH₄⁺）较低，
故答案为：莫尔盐溶液中Fe²⁺的水解显酸性，抑制了NH₄⁺的水解；
（5）酸性条件下KMnO₄氧化Fe²⁺为Fe³⁺，自身被还原为Mn²⁺，同时生成水，反应离子方程式为5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
（6）①由装置可知，A装置中浓氨水与固体混合产生氨气，A中盛放的为生石灰或氢氧化钠、碱石灰等，
故答案为：生石灰或氢氧化钠、碱石灰等；
②分离互不相溶的液体的操作是分液，利用的仪器是分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
③尾气中含有氨气，直接排放会污染空气，故装置C的作用为吸收尾气，防止氨气污染空气，
故答案为：吸收尾气，防止氨气污染空气．
分析：（1）定容时若俯视刻度线，导致所配溶液的体积偏小，所配溶液的浓度偏大；
（2）由工艺流程可知，溶液A中含有硫酸，滤渣B中含有铁，Fe与硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气；
（3）根据反应3Cu+2HNO₃+3H₂SO₄=3CuSO₄+2NO↑+4H₂O判断；
（4）莫尔盐溶液中Fe²⁺的水解显酸性，抑制了NH₄⁺的水解；
（5）酸性条件下KMnO₄氧化Fe²⁺为Fe³⁺，自身被还原为Mn²⁺，同时生成水，配平书写；
（6）①由装置可知，A装置中浓氨水与固体混合产生氨气，A中盛放的为生石灰或氢氧化钠、碱石灰等；
②分离互不相溶的液体的操作是分液，利用的仪器是分液漏斗；
③尾气中含有氨气，直接排放会污染空气．
点评：本题考查化学工艺流程、盐类水解、氧化还原反应、化学实验等，难度中等，需要学生具有扎实的基础与运用知识分析解决问题的能力，注意基础知识的理解掌握．