Question

（18分）某化学兴趣小组拟用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液。

（1）稀硫酸应放在           中（填写仪器编号）.

（2）本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，再关闭开关      、打开开关       就可观察到氢氧化亚铁的颜色。试分析实验开始时排尽装置中空气的理由                 ．

（3）该实验使用铁粉，除反应速率可能太快外，还可能会造成的不良后果是                  ．

（4）在FeSO₄溶液中加入(NH₄）₂SO₄固体可制备硫酸亚铁铵晶体[(NH₄）₂SO₄·FeSO₄·6H₂O] （式量为392），该晶体比一般亚铁盐稳定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

①为洗涤(NH₄）₂SO₄·FeSO₄·6H₂O粗产品，下列方法中最合适的是          。

A．用冷水洗                         B．先用冷水洗，后用无水乙醇洗

C．用30%的乙醇溶液洗                D．用90%的乙醇溶液洗

②为了测定产品的纯度，称取a g产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为c mol·L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定。每次所取待测液体积均为25.00mL，实验结果记录如下：

实验次数	第一次	第二次	第三次
消耗高锰酸钾溶液体积/mL	25.52	25.02	24.98

滴定过程中发生反应的离子方程式为                      .

滴定终点的现象是                     .

通过实验数据计算的该产品纯度为              （用字母ac表）．上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是      。

A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积

B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡

C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗

D．该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低

Answer

（1）1；（2）B，A（或“AC”），防止生成的氢氧化亚铁被氧化；（3）铁粉进入导管从而堵塞导管（或其它合理答案）；（4）①D； ②MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，最后一滴滴入，溶液由无色变为浅紫色，且30s不变色，×100% ， BC。

【解析】

试题分析：（1）此实验目的是制备氢氧化亚铁，先用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁，此反应在装置2中进行，稀硫酸是溶液，应盛放在分液漏斗中，即应盛放在1处；（2）打开B、C，关闭A，利用装置2中产生的氢气，把装置3中的空气排尽，使装置处于还原氛围，然后关闭B，打开A，产生气体压强增大，把产生的FeSO4，压入到装置3中，产生Fe(OH）2，氢氧化亚铁溶液被空气中的氧气所氧化，生成氢氧化铁，对氢氧化亚铁颜色的观察产生干扰，所以要排除装置中的空气；（3）在利用压强把硫酸亚铁溶液压入到装置3中时，也有可能把铁粉压入到导管中，容易堵塞导管；（4）①因为硫酸亚铁铵易溶于水，不溶于乙醇，应该用乙醇洗涤，减少硫酸亚铁铵的溶解，同时利用乙醇和水互溶，从而达到洗涤的要求，故选D；②利用高锰酸钾的强氧化性，Fe2＋的强还原性，两者发生氧化还原反应，Fe2＋被氧化成Fe3＋↑1，Mn由＋7价→＋2↓5，最小公倍数5，根据原子个数、电荷守恒，即MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，向溶液中滴加中高锰酸钾，高锰酸钾显紫红色，因此滴定到终点：最后一滴滴入，溶液由无色变为浅紫色，且30s不变色，因为第一次与第二次、第三次相差较大，忽略不计，消耗高锰酸钾溶液的体积为（25.02＋24.98）/2mL=25mL，根据离子反应方程式，得出：n[(NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]=5n(KMnO4）=25×10－3×c×5mol，则500mL溶液中含有n[(NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]=25×10－3×c×5×500/25mol=2.5cmol，所以质量分数=2.5c×392/a×100%=980c/a×100%，A、俯视读数，造成所读的数偏小，故不正确；B、滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡，所消耗的液体体积增加，故正确；C、锥形瓶用待测液润洗，待测液的物质的量增加，则消耗高锰酸钾的体积增加，故正确；D、三次使用的高锰酸钾都是一样的，消耗的高锰酸钾体积应是相同的，故错误。

考点：考查氢氧化亚铁的制备实验、滴定实验等知识。