Question

浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]比绿矾（FeSO₄•7H₂O）更稳定，常用于定量分析．莫尔盐的一种实验室制法如下：

废铁屑溶液A莫尔盐

（1）向废铁屑中加入稀硫酸后，并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤，其目的是          ；证明溶液A不含Fe³⁺离子的最佳试剂是          （填序号字母）．

a．酚酞溶液      b．KSCN溶液     c．烧碱溶液     d．KMnO₄溶液

操作I的步骤是：加热蒸发、           、过滤．

（2）将莫尔盐晶体放在托盘天平左盘进行称量时，天平指针向右偏转，说明           ．

（3）为了测定所得莫尔盐中Fe²⁺的含量，称取4.0g莫尔盐样品，溶于水配成溶液并加入稀硫酸，用0.2mol/L的KMnO₄溶液进行滴定，到滴定终点时，消耗了KMnO₄溶液10.00mL．则样品中Fe²⁺的质量分数为          （已知反应中MnO₄^﹣变为Mn²⁺）．

（4）从下列装置中选取必要的装置制取（NH₄）₂SO₄溶液，连接的顺序（用接口序号字母表示）是：a接         ；          接          ．将装置C中两种液体分离开的操作名称是          ．装置D的作用是            ．

Answer

（1）防止Fe2+离子被氧化为Fe3+离子；b；冷却结晶；

（2）砝码重，样品轻；

（3）14%；

（4）d、e、f；分液；吸收多余的NH3防止污染空气，防止倒吸．

【解析】废铁屑加稀硫酸溶解，得到硫酸亚铁溶液A，加硫酸铵晶体共同溶解，经过蒸发浓缩、冷却晶体、过滤、洗涤、干燥得到莫尔盐；

（1）Fe2+离子不稳定，易被氧气氧化为Fe3+离子，剩余少量铁粉防止Fe2+离子被氧化为Fe3+离子；检验三价铁离子用KSCN溶液，如果含有三价铁离子溶液呈红色；操作I是从溶液中获得晶体，加热蒸发、冷却结晶、过滤，

（2）遵循“左物右码”原则，药品应放置在左盘内，将莫尔盐晶体放在托盘天平左盘进行称量时，天平指针向右偏转，说明砝码重，样品轻，

（3）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，

设4g产品中Fe2+的物质的量为xmol，则：

5Fe2+～～～～～～MnO4﹣，

5 1

xmol 0.01L×0.2mol/L

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%，

（4）制取的氨气与硫酸反应生成硫酸铵，剩余的氨气用水吸收，故连接顺序为a→d→e→f，分离互不相溶的液体的方法是：分液；氨气有刺激性气味，污染空气，用水吸收多余的氨气防止污染空气，加倒置的漏斗防止倒吸.