Question

【题目】硫酸亚铁铵俗名摩尔盐．化学式为x（NH4）2SO4yFeSO4zH2O，可用来净水或治疗缺铁性贫血等．某实验小组利用下面的方法来测定其组成．
①NH4+含量测定：称取9.8g硫酸亚铁铵晶体，加适量水溶解，注人如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加人足量lO%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用lOOmL 1.0molL﹣1的盐酸标准溶液吸收．
蒸氨结束后取下接收瓶，用1.0molL﹣1NaOH标准溶液滴定剩余的HCl，到终点时消耗50mlNaOH溶液．
②Fe2+含量测定：向上述实验后的三颈瓶中加入过量的3%的双氧水，充分反应后过滤、洗涤、灼烧得到2.0g固体．
③结晶水含量测定：称取9.8g硫酸亚铁铵晶体，在质量为15g的坩埚中加热至200℃，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量质量为22.3g；重复上述加热、冷却、称量过程，发现两次称量结果相同．回答下列问题：

（1）装置中安全管的作用原理是 ．
（2）冰盐水的作用是 ．
（3）用NaOH标准溶液滴定剩余的HCl时，可使用的指示剂是 ．
（4）测定Fe2+时．加人双氧水发生反应的化学方程式是 ．
（5）如果在测定NH4+含量的过程中，亚铁元素部分被氧化，对Fe2+含量的测定（填“有”或“无”）影响．
（6）根据①、②的数据，该摩尔盐晶体中n（NH4+）：n（Fe2+）：n（SO42﹣ ）= ， z= ．
（7）根据③的数据，发现结晶水含量测定结果偏低．从实验过程分析，可能原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）当三颈烧瓶中压力过大时，安全管中液面上升，使三颈烧瓶瓶中压力稳定
（2）防止盐酸挥发
（3）甲基橙或酚酞
（4）2Fe（OH）2+H2O2=2Fe（OH）3
（5）无
（6）2：1：2；6
（7）无水固体在空气中冷却时吸收了空气中水蒸气
【解析】解：（1）三颈烧瓶与圆底烧瓶连通，当三颈烧瓶中压力过大时，安全管中液面上升，使三颈烧瓶瓶中压力稳定；所以答案是：当三颈烧瓶中压力过大时，安全管中液面上升，使三颈烧瓶瓶中压力稳定；（2）冰盐水温度较低，用于冷却锥形瓶中的盐酸标准溶液，防止盐酸挥发，所以答案是：防止盐酸挥发；（3）强碱滴定强酸可以用甲基橙或酚酞作指示剂，所以用NaOH标准溶液滴定剩余的HCl时，可以使用甲基橙或酚酞作指示剂，所以答案是：甲基橙或酚酞；（4）加双氧水，Fe（OH）2被氧化为Fe（OH）3 ， 其反应的方程式为：2Fe（OH）2+H2O2=2Fe（OH）3 ， 所以答案是：2Fe（OH）2+H2O2=2Fe（OH）3；（5）测定Fe2+的含量，是把Fe2+转化为氢氧化铁，再灼烧得到氧化铁，根据铁元素守恒计算，所以在测定NH4+含量的过程中，亚铁元素部分被氧化，对Fe2+含量的测定无影响，所以答案是：无；（6）用1.0molL﹣1NaOH标准溶液滴定剩余的HCl，到终点时消耗50mlNaOH溶液，则盐酸的物质的量n（HCl）=n（NaOH）=1.0molL﹣1×0.05L=0.05mol，与氨气反应的盐酸为1.0molL﹣1×0.1L﹣0.05mol=0.05mol，所以氨气的物质的量为0.05mol，则n（NH4+）=0.05mol；
n（Fe2+）=2n（Fe2O3）=2× =0.025mol，n（SO42﹣ ）= n（NH4+）+n（Fe2+）= ×0.05mol+0.025mol=0.05mol，所以n（NH4+）：n（Fe2+）：n（SO42﹣ ）=0.05mol：0.025mol：0.05mol=2：1：2；由题给数据可知9.8g摩尔盐中m（H2O）=9.8g﹣m（NH4+）﹣m（Fe2+）﹣m（SO42﹣）=9.8g﹣18×0.05g﹣56×0.025g﹣96×0.05g=2.7g，则n（H2O）= =0.15mol，所以 = ，解得z=6；所以答案是：2：1：2；6；（7）由③中数据可知m（H2O）=9.8g+15g﹣22.3g=2.5g，由①②计算得到的水的质量为2.7g，结晶水含量测定结果偏低，因为固体在坩埚中加热后，在空气中冷却时固体会吸水，导致剩余固体的质量偏大，则求出的水的质量偏小；
所以答案是：无水固体在空气中冷却时吸收了空气中水蒸气．