Question

浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐，(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O]比绿矾（FeSO₄·7H₂O）更稳定，常用于定量分析。莫尔盐的一种实验室制法如下：

（1）向废铁屑中加入稀硫酸后，并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤，其目的是_________；

（2）浓度均为0.10mol•L^-1的莫尔盐溶液和FeSO₄溶液，c（Fe²⁺）前者______后者．（填“大于”、“小于”或“等于”或“无法判断”）

（3）0.10mol•L^-1莫尔盐溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________；

（4）常温下，若0.10mol•L^-1（NH₄）₂SO₄溶液的pH=5，求算NH₃•H₂O的电离平衡常数K_b≈________；

Answer

（7分）(1)防止Fe2+被氧化为Fe3+(2分) (2)大于(1分)

(3) c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Fe2+)＞c(H+)＞c(OH-) (2分) (4) 2×10－5(2分)

【解析】

试题分析：（1）Fe2+离子不稳定，易被氧气氧化为Fe3+离子，剩余少量铁粉防止Fe2+离子被氧化为Fe3+离子（2）莫尔盐中的Fe2+离子易水解，趋使溶液显酸性，抑制NH4+水解，故c（NH4+）前者大于后者，故答案为：莫尔盐中的Fe2+离子易水解，趋使溶液显酸性，抑制NH4+水解，故c（NH4+）前者大于后者；（3）Fe2+水解，NH4+水解，溶液呈酸性，两者的浓度降低，溶液中离子浓度由大到小的顺序为：c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（Fe2+）＞c（H+）＞c（OH-）；（4）常温下，若0.10 mol•L-1（NH4）2SO4溶液的pH=5，溶液中c（H+）=10-5mol•L-1，故溶液中c（OH-）=10-9mol•L-1，根据电荷守恒有：c（NH4+）+c（H+）=c（OH-）+2c（SO42-），即c（NH4+）+10-5mol•L-1=10-9mol•L-1+0.20 mol•L-1，则c（NH4+）=（0.20+10-9-10-5）mol•L-1，根据物料守恒计算溶液中c（NH3•H2O）=0.20mol•L-1-（0.20+10-9-10-5）mol•L-1=（10-5-10-9）mol•L-1，故NH4++H2ONH3•H2O+H+的平衡常数的表达式为= =5×10-10，氨水中存在下列的电离平衡：NH3•H2O⇌NH4++OH-，电离平衡常数为K，水的电离平衡可知：

5×10-10×K=1×10-14，所以K=2×10-5；

考点：考查了盐类水解、电解质溶液中电荷守恒、物料守恒的分析应用。