Question

【題目】某化學興趣小組擬用下圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色。提供化學藥品：鐵粉、稀硫酸、氫氧化鈉溶液。

（1）稀硫酸應放在___________中（填寫儀器名稱）.

（2）本實驗通過控制A、B、C三個開關，將儀器中的空氣排盡后，再關閉開關______、打開開關_______就可觀察到氫氧化亞鐵的顏色。試分析實驗開始時排盡裝置中空氣的理由_________________．

（3）該實驗使用鐵粉，除反應速率可能太快外，還可能會造成的不良后果是__________________．

（4）在FeSO4溶液中加入(NH4）2SO4固體可制備硫酸亞鐵銨晶體[(NH4）2SO4·FeSO4·6H2O] （式量為392），該晶體比一般亞鐵鹽穩定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

①為洗滌(NH4）2SO4·FeSO4·6H2O粗產品，下列方法中最合適的是__________。

A．用冷水洗 B．先用冷水洗，后用無水乙醇洗

C．用30%的乙醇溶液洗 D．用90%的乙醇溶液洗

②為了測定產品的純度，稱取a g產品溶于水，配制成500mL溶液，用濃度為c mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待測液體積均為25.00mL，實驗結果記錄如下：

實驗次數	第一次	第二次	第三次
消耗高錳酸鉀溶液體積/mL	25.52	25.02	24.98

滴定過程中發生反應的離子方程式為______________________.滴定終點的現象是_____________________.通過實驗數據計算的該產品純度為______________（用字母ac表）．上表中第一次實驗中記錄數據明顯大于后兩次，其原因可能是_______。

A．實驗結束時俯視刻度線讀取滴定終點時酸性高錳酸鉀溶液的體積

B．滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結束無氣泡

C．第一次滴定用的錐形瓶用待裝液潤洗過，后兩次未潤洗

D．該酸性高錳酸鉀標準液保存時間過長，有部分變質，濃度降低

Answer 1

【答案】 分液漏斗 B A 防止生成的氫氧化亞鐵被氧化 鐵粉進入導管從而堵塞導管 D MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 最后一滴滴入，溶液由無色變為淺紫色，且30s不變色 ×100% BC

【解析】（1）實驗開始的時候，稀硫酸應該放在分液漏斗中，實驗中逐漸滴加，與鐵粉反應生成硫酸亞鐵和氫氣。

（2）排凈空氣后，關閉開關B打開開關A，這樣反應繼續生成的氫氣無法逸出，只能在2中聚集，壓強增大，將溶液經開關A壓入裝置3內。排凈裝置內的空氣的主要目的是為了排除氧氣，避免氧氣將氫氧化亞鐵氧化為氫氧化鐵。

（3）鐵粉顆粒太小，可能將導管口堵住。

（4）①因為該晶體易溶于水，不溶于乙醇，所以應該選擇用90%的乙醇溶液洗，這樣可以避免產品的損失。

②酸性高錳酸鉀溶液將亞鐵離子氧化為鐵離子，其對應方程式為：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。達到滴定終點的時候，溶液中所有的亞鐵離子都被反應，滴入的過量的高錳酸鉀使溶液顯淺紅色，所以終點現象為：最后一滴滴入，溶液由無色變為淺紫色，且30s不變色。第一次的實驗的誤差太大，所以舍去，后兩次的平均值為25.00mL。所以高錳酸鉀為25c/1000mol，亞鐵離子為其5倍，所以是c/8mol。配成500mL溶液，取出25ml，所以原來的亞鐵為，所以硫酸亞鐵銨晶體為5c/2 mol，質量為392×5c/2，所以產品純度為：392×5c/2a=980c/a。實驗結束時俯視刻度線讀取滴定終點，會將高錳酸鉀的體積算小，所以選項A錯誤。滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結束無氣泡，會將加入的高錳酸鉀的體積算大，選項B正確。第一次滴定用的錐形瓶用待裝液潤洗過，后兩次未潤洗。錐形瓶是不需要潤洗的，如果潤洗了，錐形瓶內壁上會有一部分硫酸亞鐵銨，這樣就需要加入更多的高錳酸鉀溶液，選項C正確。該酸性高錳酸鉀標準液保存時間過長，有部分變質，那么三次滴定都在使用相同的高錳酸鉀濃度體積應該差異很小，選項D錯誤。