Question

【题目】硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]又称摩尔盐，难溶于乙醇，常用于定量分析。某实验小组利用工业废铁屑制取摩尔盐，并测定其纯度，工艺流程图如下。

已知：硫酸铵、FeSO4·7H2O、硫酸亚铁铵在水中的溶解度

(1)碱洗的目的是_________。

(2)反应1温度需控制在70~75℃，可采取的措施是________。

(3)反应2中常用3 mol·L-1的硫酸调节溶液的pH为1～2，其目的是_______。

(4)请补充完整由反应2所得溶液获得硫酸亚铁铵晶体的实验方案：____、过滤、用乙醇洗涤、低温干燥。

(5)为测定硫酸亚铁铵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体纯度，做了如下实验：

准确称取0.4000g上述硫酸亚铁铵晶体置于锥形瓶中溶解，加适量稀硫酸酸化，用0.0100 mol·L－1 标准KMnO4溶液滴定，当MnO恰好完全被还原为Mn2+时，消耗KMnO4溶液的体积为20.00 mL。

请回答下列问题：

①滴定终点的现象为____________。

②上述样品中(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体(相对分子质量为392)的质量分数为______。

③在上述方案的基础上，下列措施能进一步提高测定准确度的有_____（填字母）。

A．适当增加称量样品的质量 B．用盐酸替代H2SO4溶液

C．用酚酞做指示剂 D．多次实验，取平均值

Answer 1

【答案】除去油污 水浴加热 抑制水解 加热浓缩、冷却结晶 黄色变为浅紫色，且半分钟内不再恢复原色 98.0% AD

【解析】

废铁屑中加入10%的碳酸钠溶液洗掉表面油脂，然后用水洗掉沾在铁屑表面的碳酸钠，加入稀硫酸，水浴加热制备硫酸亚铁溶液，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，为了防止亚铁离子被空气氧化，铁屑需过量，过滤除掉过量的铁屑，滤液中加入饱和硫酸铵溶液，为了抑制亚铁离子与铵根离子水解，需控制pH=1～2，加热浓缩、冷却结晶，过滤即得摩尔盐。

(1)铁屑表面会有一层油层,碳酸钠溶液为碱性溶液,主要使用来洗涤铁屑表面的油；

答案：除去油污

(2)控温低于100℃，可采取的措施是水浴加热，可使受热均匀，温度易控；

答案：水浴加热

(3)由于硫酸铵和硫酸亚铁均为强酸弱碱盐，必须调节pH为1～2抑制水解；

答案：抑制水解

(4)根据溶解度表可知硫酸亚铁铵的溶解度随温度升高而增大，所以应该采用加热浓缩、冷却结晶，过滤、用乙醇洗涤、低温干燥的方式获得；

答案：加热浓缩、冷却结晶

(5)酸性KMnO4溶液进行滴定发生反应时高锰酸钾溶液氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，判断达到滴定终点的依据是当最后一滴酸性高锰酸钾标准溶液滴入时，锥形瓶内溶液由黄色变为浅紫色，且半分钟内不再恢复原色，说明达到滴定终点；利用得失电子数相等进行计算；适当提高称量产品的质量，数据过大能进一步提高测定准确度，进行平行试验取平均值能进一步提高测定准确度；

①黄色变为浅紫色，且半分钟内不再恢复原色；

②设0.4000g晶体中含(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的质量为xg：

根据得失电子数相等可知：

5［(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O］～KMnO4

5×392g 1mol

xg 0.0100mol/L×20.00×10-3L

得x=0.392g

质量分数为=98.0%；

③A.适当增加称量样品的质量,数据过大能进一步提高测定准确度,故A正确；

B.用盐酸替代H2SO4溶液，高锰酸钾会和盐酸反应，故B不正确；

C.用酚酞做指示剂用于酸碱中和滴定指示剂，而不是氧化还原反应，而且没必要用指示剂，故C 不正确;

D.多次实验，取平均值能进一步提高测定准确度，故D正确；

答案：黄色变为浅紫色，且半分钟内不再恢复原色 98.0% AD