Question

莫尔盐[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂・6H₂O，Mr=392]是一种重要的还原剂，在空气中比一般的亚铁盐稳定。某学习小组设计如下实验制备少量的莫尔盐并测定其纯度。回答下列问题：

Ⅰ.制取莫尔盐：

（1）连接装置，检査装置气密性。将0.1mol（NH₄）₂SO₄，晶体置于玻璃仪器中__________（填仪器名称），将6.0g洁浄铁屑加入锥形瓶中。

（2）①打开分液漏斗瓶塞，关闭活塞K₃，打开K₂、K₁，加完55.0mL2mol•L^-1稀硫酸后关闭K₁．A装置中反应的离子方程式为______________。

②待大部分铁粉溶解后，打开K₃、关闭K₂，此时可以看到的现象为___________________________________。

③关闭活塞K₂、K₃，采用100℃水浴蒸发B中水分，液面产生晶膜时，停止加热，冷却结晶、___、用无水乙醇洗涤晶体。该反应中硫酸需过量，保持溶液的pH在1～2之间，其目的为_______________________________。

④装置C的作用为___________________，装置C存在的缺点是____________________。

Ⅱ．测定莫尔盐样品的纯度

（3）称取所得莫尔盐样品10.0g，用煮沸后冷却的蒸馏水配成100mL溶液，取20.00mL溶液加入稀硫酸，用0.1mol・L^-1的KMnO₄溶液滴定，达到滴定终点时消耗10.00mLKMnO₄溶液。滴定反应的离子方程式为_______________________，该样品的纯度为______。

Answer

三颈烧瓶 Fe+2H+=H2↑+Fe2+ A中的液体被压入B中 过滤 抑制亚铁离子水解 液封，防止空气进入三颈烧瓶氧化Fe2+ 不能除去尾气中的H2，甚至发生倒吸 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 98%

【解析】

制取莫尔盐：打开分液漏斗瓶塞，关闭活塞K3，打开K2、K1，加完55.0mL2mol•L-1稀硫酸，硫酸和铁反应生成氢气，将装置内的空气排出，待大部分铁粉溶解后，打开K3、关闭K2，A中的液体被压入B中，关闭活塞K2、K3，采用100℃水浴蒸发B中水分，可生成莫尔盐，冷却结晶，过滤，用无水乙醇洗涤，可得到莫尔盐晶体，装置C可用于液封，防止空气进入三颈烧瓶氧化Fe2+。

(1)由图可知将0.1mol（NH4）2SO4晶体置于三颈烧瓶中；

(2)①铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为Fe+2H+=H2↑+Fe2+；

②待大部分铁粉溶解后，打开K3、关闭K2，A中生成氢气，压强增大，可将A中的液体被压入B中；

③将晶体从溶液中分离出来，可用过滤的方法，硫酸过量，可抑制亚铁离子水解；

④导管插入液面以下，可起到液封作用，防止空气进入三颈烧瓶氧化Fe2+的作用，但不能除去尾气中的H2，装置内冷却后甚至发生倒吸；

(3)亚铁离子具有还原性，与高锰酸钾发生5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，n(KMnO4)=0.01L×0.1mol/L=0.001mol，则20.00mL溶液中n(Fe2+)=0.005mol，则10.0g样品中(NH4)2Fe(SO4)2・6H2O的物质的量为0.025mol，样品的含量为 ×100%=98%。