Question

(NH₄)₂Fe(SO₄)₂6H₂O（M＝392gmol^—1）又称莫尔盐，简称FAS，其俗名来源于德国化学家莫尔（Karl Friedrich Mohr）。它是浅蓝绿色结晶或粉末，对光敏感，在空气中会逐渐风化及氧化，可溶于水，几乎不溶于乙醇。某实验小组利用工业废铁屑制取莫尔盐，并测定其纯度。

Ⅰ．莫尔盐的制取

回答下列问题：

（1）步骤②必须在剩余少量铁屑时进行过滤，其原因是            。（用离子方程式表示）

（2）制取的莫尔盐最后要用         洗涤（填字母编号），其目的是：             。

a．蒸馏水             b．乙醇                 c．滤液

（3）从下图中选取必须用的仪器连接成实验室制取(NH₄)₂SO₄溶液的装置，连接的顺序（用接口字母表示）是_____________。

Ⅱ．FAS纯度测定

为测定FAS纯度，取m g样品配制成500 mL溶液，根据物质组成，甲、乙两位同学设计了如下两个实验方案。

（1）甲方案：取20.00 mLFAS溶液，用0.1000 mol·L^－1 的酸性K₂Cr₂O₇ 溶液进行滴定。

i）写出此反应的离子方程式：                                      。

ii) 滴定时必须选用的仪器是                     。

（2）乙方案：取20.00 mLFAS溶液进行如下实验。

列出计算FAS晶体纯度的代数式           （不用计算出结果）。

（3）已知实验操作都正确，却发现甲方案的测定结果总是小于乙方案，其可能的原因是               ，设计简单的化学实验验证上述推测            。

Answer

Ⅰ（1）Fe + 2Fe3+=3Fe2+

（2）b ，除去晶体表面水分，加速晶体的干燥，防止其氧化变质

（3）a接d，e接f或a、d，e、f或a→d，e→f

Ⅱ（1）i)6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O

ii)①④⑤⑥

（2）392×25W/2×233m×100% 或196×25W/233m×100%

（3）Fe2+被空气部分氧化，取少量FAS溶液，加入少量KSCN溶液，若溶液变为红色，说明Fe2+已被空气部分氧化

【解析】

试题分析：Ⅰ（1）Fe2+具有较强的还原性很容易被空气氧化，为了防止有Fe3+生成，反应原理为：Fe + 2Fe3+=3Fe2+，步骤②必须在剩余少量铁屑时进行过滤。

故答案为：Fe + 2Fe3+=3Fe2+；

（2）制取的莫尔盐最后要用乙醇洗涤，目的是利用乙醇与水互溶且易挥发的特点除去晶体表面水分，加速晶体的干燥，防止其氧化变质。

故答案为：b；除去晶体表面水分，加速晶体的干燥，防止其氧化变质；

（3）将装置A制取的氨气通入浓硫酸中发生反应生成(NH4)2SO4溶液，为了防止污染空气，最后用D装置吸收氨气。所以，各仪器连接的顺序是a接d，e接f。

故答案为：a接d，e接f或a、d，e、f或a→d，e→f；

Ⅱ（1）i) (NH4)2SO4与酸性K2Cr2O7 溶液发生氧化还原反应：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。

故答案为：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；

ii)因为(NH4)2SO4与酸性K2Cr2O7 溶液均不能用碱式滴定管，所以滴定时必须选用的仪器是①④⑤⑥。

故答案为：①④⑤⑥；

（2）Wg固体为BaSO4，根据质量守恒可知mg样品中含(NH4)2SO4的质量为：392×25W/2×233g，则样品的纯度为：392×25W/2×233m×100% =196×25W/233m×100%。

故答案为：392×25W/2×233m×100% 或196×25W/233m×100%；

（3）已知实验操作都正确，却发现甲方案的测定结果总是小于乙方案，其可能的原因是Fe2+被空气部分氧化；取少量FAS溶液，加入少量KSCN溶液，若溶液变为红色，说明Fe2+已被空气部分氧化。

故答案为：Fe2+被空气部分氧化；取少量FAS溶液，加入少量KSCN溶液，若溶液变为红色，说明Fe2+已被空气部分氧化。

【考点定位】利用工业废铁屑制取莫尔盐，并测定其纯度；实验方案设计与评价。

【名师点睛】