Question

4．硫酸亞鐵銨[（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]是透明、淺藍綠色晶體，易溶于水而不溶于酒精等有機溶劑，在空氣中一般比較穩(wěn)定，不易被氧化．制備步驟如下：
步驟1．稱取還原鐵粉0.4g，炭粉0.3g，放入50mL 錐形瓶中，加入3.5mL2mol•L^-1硫酸置于60℃熱水浴中加熱（如圖1），待反應完全，取出冷卻，再加入6mol•L^-1的硫酸2mL．

步驟2．在上述反應液中加入濃氨水0.8mL，振蕩混勻，抽濾（如圖2）．向濾液中加入10mL無水乙醇，靜置，大量晶體析出，傾析，再次抽濾．
步驟3．取出晶體，用干凈的濾紙吸干，稱量并分析樣品．
請回答下列問題：
（1）步驟1中炭粉的作用是為了形成原電池加快反應速率，加人6mol•L^-1硫酸的作用是加入硫酸抑制Fe²⁺的水解．
（2）向濾液中加人無水乙醇目的是降低硫酸亞鐵銨的溶解度有利于結晶析出．
（3）產品中金屬陽離子的檢驗方法及現(xiàn)象取少量產品于試管中滴加KSCN無現(xiàn)象，滴加氯水后溶液顯紅色（取少量產品于試管中加水溶解，滴加氫氧化鈉溶液后，有白色沉淀生成，迅速轉變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色或取少量產品于試管中加水溶解，滴加鐵氰化鉀有藍色沉淀生成）．
（4）稱取獲得的硫酸亞鐵銨[（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]（摩爾質量為392g•mol^-1）1.9600g 配成100mL溶液，取出20.00mL滴加稀H₂SO₄酸化后用0.0100mol•L^-1KMnO₄標準溶液進行滴定，消耗KMnO₄溶液為18.00mL．
下列有關滴定的操作正確的是_（填字母編號）．
a．滴定過程中眼睛注視滴定管中液面變化
b．滴定完成后取下滴定管握住中部防止掉落
c．讀數(shù)過程中保持滴定管自然懸垂
d．讀數(shù)時視線與刻度線、凹液面最低處切線相平齊
滴定過程中反應離子方程式為5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，制得硫酸亞鐵銨樣品的純度為90%．

Answer 1

分析 （1）加入碳粉，可與鐵形成原電池反應，待反應完全，取出冷卻，再加入6mol•L^-1的硫酸2mL，增大氫離子濃度，可抑制亞鐵離子的水解；
（2）硫酸亞鐵銨在乙醇中的溶解度較��；
（3）金屬陽離子為亞鐵離子，可被氧化生成鐵離子，可與鐵氰化鉀反應生成藍色沉淀；
（4）讀數(shù)時應保持滴定管自然懸垂，視線與刻度線、凹液面最低處切線相平齊，以避免誤差，反應的離子方程式為5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，n（KMnO₄）=0.0100mol•L^-1×0.018L=1.8×10^-4mol，結合方程式計算．

解答 解：（1）加入碳粉，可與鐵形成原電池反應，可加快反應速率，待反應完全，取出冷卻，再加入6mol•L^-1的硫酸2mL，增大氫離子濃度，可抑制亞鐵離子的水解，
故答案為：為了形成原電池加快反應速率；加入硫酸抑制Fe²⁺的水解；
（2）硫酸亞鐵銨在乙醇中的溶解度較小，加入乙醇，可降低硫酸亞鐵銨的溶解度有利于結晶析出，故答案為：降低硫酸亞鐵銨的溶解度有利于結晶析出；
（3）金屬陽離子為亞鐵離子，可被氧化生成鐵離子，可與鐵氰化鉀反應生成藍色沉淀，檢驗方法是取少量產品于試管中滴加KSCN無現(xiàn)象，滴加氯水后溶液顯紅色（取少量產品于試管中加水溶解，滴加氫氧化鈉溶液后，有白色沉淀生成，迅速轉變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色或取少量產品于試管中加水溶解，滴加鐵氰化鉀有藍色沉淀生成），
故答案為：取少量產品于試管中滴加KSCN無現(xiàn)象，滴加氯水后溶液顯紅色（取少量產品于試管中加水溶解，滴加氫氧化鈉溶液后，有白色沉淀生成，迅速轉變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色或取少量產品于試管中加水溶解，滴加鐵氰化鉀有藍色沉淀生成）；
（4）a．滴定過程中眼睛注視錐形瓶內顏色的變化，故a錯誤；
b．滴定完成后取下滴定管，應握住旋塞部分，防止脫落，故b錯誤；
c．讀數(shù)過程中保持滴定管自然懸垂，防止出現(xiàn)誤差，故c正確；
d．讀數(shù)時視線與刻度線、凹液面最低處切線相平齊，防止出現(xiàn)誤差，為正確操作，故d正確，
反應的離子方程式為5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，n（KMnO₄）=0.0100mol•L^-1×0.018L=1.8×10^-4mol，由離子方程式可知n（Fe²⁺）=5×1.8×10^-4mol=9×10^-4mol，則1.9600g 配成100mL溶液，含有n（（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O）=5×9×10^-4mol=4.5×10^-3mol，
m（（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O）=4.5×10^-3mol×392g•mol^-1=1.764g，
則純度為$\frac{1.764}{1.960}×100%$=90%．
故答案為：cd；5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；90%．

點評 本題考查物質的含量的測定，為高頻考點，側重考查學生的分析能力、實驗能力和計算能力，注意把握物質的性質以及實驗的原理，把握關系式法的計算以及應用，難度不大．