Question

廢鐵屑為原料生產莫爾鹽的主要流程如下：
（1）“反應I”中通入N₂的作用是______．
（2）稱取23.52g新制莫爾鹽，溶于水配制成100mL溶液，將所得溶分成兩等份．一份加入足量Ba（OH）₂溶液，并微熱，逸出能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，同時生成白色沉淀，隨即沉淀變?yōu)榛揖G色，最后帶有紅褐色；用足量稀鹽酸處理沉淀物，充分反應后過濾、洗滌和干燥，得白色固體13.98g．另一份用0.2000mol?L^-1 K₂Cr₂O₇酸性溶液滴定，當Cr₂O₇^2-恰好完全被還原為Cr³⁺時，消耗K₂Cr₂O₇溶液的體積為25.00mL．通過計算確定莫爾鹽的化學式-
（3）若將“水洗”這一步去掉，則所得產品中SO₄^2-的質量分數(shù)會______（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）氮氣化學性質穩(wěn)定，不會參與化學反應，可以將其中的空氣排凈等；
（2）根據(jù)化學方程式6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr²⁺+7H₂O和電荷守恒來計算；
（3）堿洗后鐵屑中含有堿液，會和硫酸反應，生成水影響溶液質量分數(shù)；
解答：解：（1）亞鐵離子很易被空氣氧化為三價鐵離子，“反應I”中通入N₂，可以防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，同時通入時的氣流會起攪拌作用，能加快反應速率，故答案為：防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，且起攪拌作用，以加快反應速率；
（2）根據(jù)題意，，
6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr²⁺+7H₂O
6        1
n（Fe²⁺）  0.2000mol?L^-1×0.025L，
所以n（Fe²⁺）=0.005 mol×6=0.03mol，
根據(jù)電荷守恒：n（NH₄⁺）+2n（Fe²⁺）=2n（SO₄^2-），n（NH₄⁺）=0.06mol，
n（H₂O）==0.18 mol，
所以n（SO₄^2-）：n（Fe²⁺）：n（NH₄⁺）：n（H₂O）=0 06 mol：0 03 mol：0 06mol：0 18 mol=2：1：2：6，
所以莫爾鹽的化學式為（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?H₂O[或（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]，
故答案為：（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?H₂O[或（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]；
（3）堿洗后鐵屑中含有堿液，會和硫酸反應，生成的產物有水，造成溶液中硫酸根離子質量分數(shù)偏小，
故答案為：偏�。�
點評：本題是一道關于物質分子式確定的計算題，考查學生的計算能力以及分析和解決問題的能力，綜合性較強，難度大．