Question

绿矾（FeSO₄•7H₂O）、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体，反应原理为：

（NH₄）₂SO₄＋FeSO₄＋6H₂O＝（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O↓。其流程可表示为：

（1）洗涤中Na₂CO₃的主要作用是                  。

（2）结晶过程中要加热蒸发溶剂，浓缩结晶。应加热到                时，停止加热。

（3）过滤是用下图装置进行，这种过滤跟普通过滤相比，除了过滤速度快外，还有一个优点是         。

（4）用无水乙醇洗涤的目的是                。

（5）产品中Fe^2＋的定量分析：制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe³⁺。为了测定摩尔盐产品中Fe²⁺的含量，一般采用在酸性条件下KMnO₄标准液滴定的方法。称取4.0 g的摩尔盐样品，溶于水，并加入适量稀硫酸。用0.2 mol·L^-1 KMnO₄溶液滴定，当溶液中Fe²⁺ 全部被氧化时，消耗KMnO₄溶液体积 10.00 mL。

①本实验的指示剂是                。

A．酚酞       B．甲基橙      C．石蕊     D．不需要

②产品中Fe²⁺的质量分数为                   。

Answer

（9分）

（1）利用碳酸钠溶液呈碱性，除去铁表面的油污

（2）加热到溶液表面出现晶膜时

（3）得到较干燥的沉淀

（4）除去水分，减少晶体溶解损失；容易干燥

（5）①D；②14%

【解析】

试题分析：制取摩尔盐晶体流程为：先利用碳酸钠溶液呈碱性，除去铁表面的油污，然后加稀硫酸溶解，铁与稀硫酸反应生成亚铁离子，加入硫酸铵发生（NH4）2 SO4+FeSO4+6H2O=（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O↓，结晶过滤，摩尔盐易溶于水，难溶于有机溶剂，用酒精洗涤摩尔盐，得到摩尔盐晶体．

（1）Na2CO3溶液中CO32-水解CO32-+H2O?HCO3-+OH-，使Na2CO3溶液呈碱性，油脂在碱性溶液中水解生成溶于水的物质易于洗去，步骤1中加入10%Na2CO3溶液的主要作用是除去铁屑表面的油污，故答案为：利用碳酸钠溶液呈碱性，除去铁表面的油污；

（2）浓缩结晶莫尔盐时要用小火加热，加热浓缩初期可轻微搅拌，但注意观察晶膜，若有晶膜出现，则停止加热，防止莫尔盐失水；更不能蒸发至干，蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中，晶体可能会受热分解或被氧化，故答案为：加热到溶液表面出现晶膜时；

（3）减压过滤，利用大气压强原理，用减小压力的方法加快过滤的速率，并能得到较干燥的沉淀，故答案为：得到较干燥的沉淀；

（4）摩尔盐易溶于水，不能用蒸馏水洗涤，但摩尔盐属于无机物难溶于有机物，可用乙醇进行洗涤，洗去晶体表面的液体杂质，故答案为：除去水分，减少固体损失；

（5）①MnO4-为紫色，当滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液由无（浅绿）色变为浅紫色，半分钟内不褪色，故不需要外加指示剂，故选：D；

②测定摩尔盐产品中Fe2+的含量，采用在酸性条件下KMnO4标准液滴定，Fe2+→Fe3+，铁元素化合价升高1价；MnO4-+→Mn2+，锰元素降低5价，化合价升降最小公倍数为5，故Fe2++系数为5，MnO4- 系数为1，根据元素守恒可知Mn2+与Fe3+系数分别为1、5，根据电荷守恒可知缺项为H+，H+其系数为2+3×5-[2×5-1]=8，根据H元素守恒可知H2O系数是4，所以反应离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=1Mn2++5Fe3++4H2O，令4g产品中Fe2+的物质的量为xmol，根据5Fe2+～MnO4-，有=，所以x=0.01mol，所以4g产品中Fe2+的质量0.01mol×56g/mol=0.56g，所以4g产品中Fe2+的质量分数为×100%=14%；故答案为：14%。

考点：考查了物质制备的工艺流程、化学计算等相关知识。