Question

【題目】硫酸亞鐵可與等物質的量的硫酸銨生成硫酸亞鐵銨：(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，是一種復鹽(又稱摩爾鹽)。一般亞鐵鹽在空氣中易被氧氣氧化，形成復鹽后就比較穩定。與其他復鹽一樣，硫酸亞鐵銨在水中的溶解度比組成它的每一種鹽的溶解度都小，且幾乎不溶于乙醇，利用這一性質可以制取硫酸亞鐵銨晶體，三種鹽的溶解度(單位為g/100gH2O)見下表：

溫度℃	FeSO4·7H2O	(NH4)2SO4	(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
10	20.0	73.0	17.2
20	26.5	75.4	21.6
30	32.9	78.0	28.1

實驗用品：10%Na2CO3溶液、Fe屑、3molH2SO4、(NH4)2SO4、蒸餾水、無水乙醇。實驗步驟流程如圖所示：

（1）步驟Ⅰ加入10%Na2CO3溶液的作用是__。

（2）下列情況適合傾析法的有__。

A.沉淀的顆粒較大 B.沉淀容易沉降 C.沉淀呈膠狀 D.沉淀呈絮狀

（3）步驟Ⅲ中加入(NH4)2SO4后要得到摩爾鹽晶體，需要經過的實驗操作包括加熱蒸發、__、__。

（4）得到的晶體需要用乙醇洗滌的目的是__。

（5）已知摩爾鹽晶體在100℃～110℃時分解，分解的產物中除固體外，還可能含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。甲同學用如圖所示裝置設計實驗，探究摩爾鹽晶體加熱分解時可能產生的氣體產物。

①甲同學的實驗中，裝置依次連接的合理順序為：A→F→（____________）→（____________）→C→E。

②證明含有SO3的實驗現象是__。

（6）為測定硫酸亞鐵銨純度，稱取mg莫爾鹽樣品，配成500mL溶液。通過測定NH4+設計實驗裝置如圖所示。取25.00mL樣品溶液進行該實驗。

①該方案中量氣管中最佳試劑是__。

a.水 b.飽和NaHCO3溶液 c.CCl4 d.飽和食鹽水

②該方案中收集完氣體并恢復至室溫，讀數前應進行的操作是__。

③設該樣品中NH4+完全轉化為NH3且忽略溶解損耗，測得NH3的體積為VL（已折算為標準狀況下），則該摩爾鹽樣品中硫酸亞鐵銨純度為__（用含m、V的代數式表示，(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的相對分子質量為392）。

Answer 1

【答案】除去鐵表面的油污 AB 冷卻結晶 過濾 減少晶體的損失和除去晶體表面的水分 D B D中有白色沉淀生成 c 調整量氣管的高度（或上下移動量氣管）使兩側的液面相平 ×100%或×100%

【解析】

熱的Na2CO3溶液因為水解程度較大，堿性較強，能促進油污的水解而除去。因為硫酸亞鐵銨幾乎不溶于乙醇，為防止硫酸亞鐵銨損失，不用水洗，過濾后用無水乙醇洗滌晶體。根據氧化還原反應電子得失相等可得對應關系：KMnO4—5Fe2+，由此回答問題。

（1）鐵屑表面有油污，將鐵屑在Na2CO3溶液中加熱，Na2CO3溶液水解顯堿性，可使鐵屑上附著的油污水解，故步驟Ⅰ加入10%Na2CO3溶液的作用是除去鐵表面的油污。

（2）傾析法要求沉淀的顆粒較大，沉淀容易沉降，選AB；

（3）步驟Ⅲ中加入(NH4)2SO4后要得到摩爾鹽晶體，需要經過的實驗操作包括加熱蒸發、冷卻結晶和過濾；

（4）硫酸亞鐵銨幾乎不溶于乙醇，為防止硫酸亞鐵銨損失，過濾后用無水乙醇洗滌晶體，故得到的晶體需要用乙醇洗滌的目的是減少晶體的損失和除去晶體表面的水分。

（5）用酸性BaCl2溶液檢驗生成的SO3，用品紅檢驗生成的SO2，排水法收集生成的N2。

①甲同學的實驗中，裝置依次連接的合理順序為：A→F→D→B→C→E。

②三氧化硫溶于水生成硫酸根，與鋇離子結合產生沉淀，證明含有SO3的實驗現象是D中有白色沉淀生成；

（6）①加入NaOH溶液與NH4＋反應，通過測定生成氨氣的體積來測定硫酸亞鐵銨純度，①因NH3極易溶于水、不溶于四氯化碳，該方案中量氣管中最佳試劑是CCl4，選C；

②該方案中收集完氣體并恢復至室溫，讀數前應進行的操作是調整量氣管的高度使兩側的液面相平。

③設該樣品中NH4+完全轉化為NH3且忽略溶解損耗，測得NH3的體積為VL（已折算為標準狀況下），即氨氣物質的量為mol，(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的物質的量為mol，

則該摩爾鹽樣品中硫酸亞鐵銨純度為。