Question

【題目】某化學(xué)興趣小組擬用右圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色。提供化學(xué)藥品：鐵屑、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）實(shí)驗(yàn)時(shí)為防止儀器2中鐵粉通過導(dǎo)管進(jìn)入儀器3中，可采取的措施是___。

（4）在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固體可制備摩爾鹽晶體[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]（相對分子質(zhì)量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為了洗滌(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(chǎn)品的純度，稱取ag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

Ⅰ.滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

Ⅱ.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___（填字母代號）。

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．滴定前滴定管尖嘴無氣泡，滴定結(jié)束有氣泡

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(biāo)準(zhǔn)液保存時(shí)間過長，有部分變質(zhì)，濃度降低

Ⅲ.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的該產(chǎn)品純度為___（用字母a、c表示）。

Answer 1

【答案】分液漏斗 B（或BC） A 防止生成的氫氧化亞鐵被氧化 將鐵粉換成鐵釘或鐵塊 D MnO4－+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O C ×100%

【解析】

鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，利用生成的氫氣將硫酸亞鐵溶液壓入氫氧化鈉溶液中，以制備氫氧化亞鐵。因氫氧化亞鐵易被氧化，故應(yīng)利用氫氣排出裝置內(nèi)的空氣。

（1）利用鐵屑、稀硫酸、氫氧化鈉溶液制備氫氧化亞鐵，應(yīng)將鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，再利用生成的氫氣將硫酸亞鐵溶液壓入氫氧化鈉溶液中。故稀硫酸放入儀器1（分液漏斗）、鐵屑放入儀器2、氫氧化鈉溶液放入儀器3。

（2）為防止裝置內(nèi)的空氣氧化氫氧化鐵，可利用生成的氫氣排出裝置內(nèi)的空氣，故關(guān)閉A、打開B和C，打開分液漏斗活塞加入稀硫酸。等氫氣排出空氣后，打開A、關(guān)閉B，則儀器2中生成的硫酸亞鐵溶液被壓入儀器3中，在儀器3中生成白色的氫氧化亞鐵沉淀。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)儀器2中鐵粉易通過導(dǎo)管進(jìn)入儀器3中，使氫氧化亞鐵不純�？蓪㈣F粉換成鐵釘或鐵塊。

（4）①因摩爾鹽晶體[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]易溶于水、不溶于乙醇。為減少溶解損耗，洗滌(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O粗產(chǎn)品時(shí)應(yīng)用酒精、而不能用水，故使用90%的乙醇溶液洗滌（選D）。

②I.滴定時(shí)，酸性KMnO4溶液氧化樣品溶液中的Fe2+，反應(yīng)的離子方程式為MnO4－+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。

Ⅱ.A．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)俯視刻度線讀數(shù)，會使消耗高錳酸鉀的溶液體積偏小；

B．滴定前滴定管尖嘴無氣泡，滴定結(jié)束有氣泡，也使消耗高錳酸鉀的溶液體積偏�。�

C．第一次滴定用的錐形瓶用待裝液潤洗過，使消耗高錳酸鉀的溶液體積偏大；

D．酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液保存時(shí)間過長，有部分變質(zhì)使?jié)舛冉档停瑒t三次測定消耗高錳酸鉀的溶液體積均偏大（系統(tǒng)誤差）。

第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)消耗高錳酸鉀溶液體積明顯大于后兩次，應(yīng)為偶然因素引起的誤差，只有C項(xiàng)可能。

Ⅲ.第一次消耗高錳酸鉀溶液的體積存在偶然誤差，應(yīng)舍棄。取第二次、第三次的平均值（25.00mL）作為標(biāo)準(zhǔn)高錳酸鉀溶液的體積。據(jù)MnO4－~5Fe2+~5[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]，產(chǎn)品的純度為(c mol·L-1×25.00×10-3L×5×392g·mol-1×/a g)×100%=×100%。