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：

（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________。

（2）0.10mol·L^-1莫尔盐溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________；

（3）常温下，若0.1 mol﹒L^-1 (NH₄)₂SO₄溶液的pH=5,求算NH₃﹒H₂O的电离平衡常数K_b=___________

（4）为了测定产品的纯度，称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为c mol﹒L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定。每次所取待测液体积均为25.00mL,实验结果记录如下：

实验次数.	第一次	第二次	第三次
消耗高锰酸钾溶液体积/mL	.25.52,	25.02	24.98

滴定过程中发生反应的离子方程式为：_______________。滴定终点的现象是____________________。

通过实验数据计算的该产品纯度为_________(用字母ac表)。上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是____________(填符号)。

A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积

B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡

C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗

C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗

D．该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低

Answer

(l)防止Fe2+被氧化为Fe3+，(2分）

（2）c(SO42-)>c(NH4-)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)(2分）

（3）2×10-5(2分）

（4）MnO4-+5Fe2++8H+＝Mn2++5Fe3++4H2O；(2分）

滴入最后一滴高锰酸钾溶液，锥形瓶内溶液由浅绿色变为浅紫色，且30s不变色；（2分)

×100%(2分）BC(2分）

【解析】

试题分析：（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；

（2）Fe2+水解，NH4+水解，溶液呈酸性，两者的浓度降低，溶液中离子浓度由大到小的顺序为：c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（Fe2+）＞c（H+）＞c（OH-）；

（4）常温下，若0.10 mol•L-1（NH4）2SO4溶液的pH=5，溶液中c（H+）＝10-5mol•L-1，故溶液中c（OH-）＝10-9mol•L-1，根据电荷守恒有：c（NH4+）+c（H+）＝c（OH-）+2c（SO42-），即c（NH4+）+10-5mol•L-1＝10-9mol•L-1+0.20 mol•L-1，则c（NH4+）＝（0.20+10-9-10-5）mol•L-1，根据物料守恒计算溶液中c（NH3•H2O）＝0.20mol•L-1-（0.20+10-9-10-5）mol•L-1＝（10-5-10-9）mol•L-1，故NH4++H2ONH3•H2O+H+的平衡常数的表达式为＝ ＝5×10-10，氨水中存在下列的电离平衡：NH3•H2ONH4++OH-，电离平衡常数为K，水的电离平衡可知：5×10-10×K＝1×10-14，所以K＝2×10-5；

（4）利用高锰酸钾的强氧化性，Fe2+的强还原性，两者发生氧化还原反应，Fe2+被氧化成Fe3+↑1，Mn由+7价→+2↓5，最小公倍数5，根据原子个数、电荷守恒，即MnO4-+5Fe2++ 8H+＝Mn2+ + 5Fe3++ 4H2O；向溶液中滴加中高锰酸钾，高锰酸钾显紫红色，因此滴定到终点：滴入最后一滴高锰酸钾溶液，锥形瓶内溶液由浅绿色变为浅紫色，且30s不变色；因为第一次与第二次、第三次相差较大，忽略不计，消耗高锰酸钾溶液的体积为（25.02+24.98）mL÷2＝25mL，根据离子反应方程式，得出：n[（（NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]＝5n（KMnO4）＝25×10-3×c×5mol，则500mL溶液中含有n[（NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]＝25×10-3×c×5×500/25mol＝2.5cmol，所以质量分数=2.5c×392/a×100%=980c/a×100%；A、俯视读数，造成所读的数偏小，A错误；B、滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡，所消耗的液体体积增加，B正确；C、锥形瓶用待测液润洗，待测液的物质的量增加，则消耗高锰酸钾的体积增加，C正确；D、三次使用的高锰酸钾都是一样的，消耗的高锰酸钾体积应是相同的，D错误，答案选BC。

考点：考查盐类水解、电解质溶液中电荷守恒、物料守恒的分析应用以及物质含量测定实验方案设计