Question

某化学兴趣小组拟用右图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品：铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液。

（1）稀硫酸应放在          中（填写仪器名称）．

（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）实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可采取的措施是          。

（4）在FeSO₄溶液中加入（NH₄）₂SO₄固体可制备摩尔盐晶体[（NH₄）₂SO₄·FeSO₄·6H₂O] （相对分子质量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	第二次来	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表示）．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）分液漏斗

（2）B A（或“AC”）； 防止生成的氢氧化亚铁被氧化

（3）将铁粉换成铁钉或铁块

（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）分液漏斗能用来控制稀硫酸的流速，三颈烧瓶是反应装置，所以稀硫酸应放在仪器1，即分液漏斗中。

（2）利用Fe与稀硫酸反应生成的H2排出装置内的空气后，关闭开关B，两个三颈烧瓶的气体不再连通，三颈烧瓶2内氢气逐渐增大，压强增大，打开开关A或AC，因为压强差，三颈烧瓶2内的FeSO4溶液进入三颈烧瓶3中，FeSO4与NaOH反应生成Fe（OH）2沉淀; Fe（OH）2极易被氧化，所以实验开始时排尽装置中空气可防止生成的氢氧化亚铁被氧化。

（3）实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可采取的措施是将铁粉换成铁钉或铁块

（4）①因为（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O晶体易溶于水，不溶于乙醇，为了防止晶体的损失，所以用90%的乙醇溶液洗，故D项正确。 ②MnO4_在酸性条件下把Fe2+氧化为Fe3+，Mn元素转化为Mn2+，根据化合价的变化配平可得离子方程式:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;滴定终点时恰好完全反应，所以再滴入KMnO4溶液，溶液不再褪色，所以滴定终点的现象是:最后一滴滴入，溶液由无色变为浅紫色，且30s不变色;第一次滴定的结果与其它两次相差较大，舍去，第二次和第三次消耗高锰酸钾溶液体积平均值为25mL，n[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]= n（Fe2+）= 5n（MnO4￣） =5×0．025c= 0．125c mol，样品中（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O物质的量为0．125c mol×500mL/25mL=2．5cmol，所以产品纯度 2．5cmol×392g/mol÷a g×100% =×100%；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，造成高锰酸钾溶液的体积测量结果偏小，会导致样品纯度偏小，错误;B、滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡，造成高锰酸钾溶液的体积测量结果偏大，会导致样品纯度偏大，正确;C、第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗，样品残留在瓶壁上，消耗高锰酸钾溶液偏多，会导致样品纯度偏大，正确;D、三次使用的高锰酸钾溶液相同，不可能出现一次的结果明显大于其它两次，错误。

考点：本题考查化学实验。