Question

【題目】某化學(xué)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(xué)藥品：鐵粉、稀硫酸、氫氧化鈉溶液。

（1）稀硫酸應(yīng)放在___________中（填寫儀器名稱）.

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

（3）該實(shí)驗(yàn)使用鐵粉，除反應(yīng)速率可能太快外，還可能會(huì)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(wěn)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(chǎn)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(wú)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(cè)定產(chǎn)品的純度，稱取a g產(chǎn)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(cè)液體積均為25.00mL，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	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(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________.滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_____________________.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的該產(chǎn)品純度為______________（用字母ac表）．上表中第一次實(shí)驗(yàn)中記錄數(shù)據(jù)明顯大于后兩次，其原因可能是_______。

A．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)俯視刻度線讀取滴定終點(diǎn)時(shí)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(jié)束無(wú)氣泡

C．第一次滴定用的錐形瓶用待裝液潤(rùn)洗過，后兩次未潤(rùn)洗

D．該酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液保存時(shí)間過長(zhǎng)，有部分變質(zhì)，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(jìn)入導(dǎo)管從而堵塞導(dǎo)管 D MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 最后一滴滴入，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且30s不變色 ×100% BC

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)開始的時(shí)候，稀硫酸應(yīng)該放在分液漏斗中，實(shí)驗(yàn)中逐漸滴加，與鐵粉反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣。

（2）排凈空氣后，關(guān)閉開關(guān)B打開開關(guān)A，這樣反應(yīng)繼續(xù)生成的氫氣無(wú)法逸出，只能在2中聚集，壓強(qiáng)增大，將溶液經(jīng)開關(guān)A壓入裝置3內(nèi)。排凈裝置內(nèi)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(dǎo)管口堵住。

（4）①因?yàn)樵摼�體易溶于水，不溶于乙醇，所以應(yīng)該選擇用90%的乙醇溶液洗，這樣可以避免產(chǎn)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(duì)應(yīng)方程式為：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。達(dá)到滴定終點(diǎn)的時(shí)候，溶液中所有的亞鐵離子都被反應(yīng)，滴入的過量的高錳酸鉀使溶液顯淺紅色，所以終點(diǎn)現(xiàn)象為：最后一滴滴入，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且30s不變色。第一次的實(shí)驗(yàn)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(zhì)量為392×5c/2，所以產(chǎn)品純度為：392×5c/2a=980c/a。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)俯視刻度線讀取滴定終點(diǎn)，會(huì)將高錳酸鉀的體積算小，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤。滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結(jié)束無(wú)氣泡，會(huì)將加入的高錳酸鉀的體積算大，選項(xiàng)B正確。第一次滴定用的錐形瓶用待裝液潤(rùn)洗過，后兩次未潤(rùn)洗。錐形瓶是不需要潤(rùn)洗的，如果潤(rùn)洗了，錐形瓶?jī)?nèi)壁上會(huì)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(xiàng)C正確。該酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液保存時(shí)間過長(zhǎng)，有部分變質(zhì)，那么三次滴定都在使用相同的高錳酸鉀濃度體積應(yīng)該差異很小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。