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(2010?普陀区二模)硫酸亚铁铵的化学式为(NH42SO4?FeSO4?6H2O,商品名为莫尔盐,可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成.一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化,而形成莫尔盐后就比较稳定了.三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表:
温度/℃ 10 20 30
(NH42SO4 73.0 75.4 78.0
FeSO4?7H2O 20.0 26.5 32.9
(NH42SO4?FeSO4 17.2 21.6 28.1
(一)实验室制取少量莫尔盐的流程如图:

试回答下列问题:
(1)步骤1中加入10% Na2CO3溶液的主要作用是
除铁屑表面的油污
除铁屑表面的油污
;反应中铁屑过量是为了
还原氧化生成的Fe3+,保证Fe2+稳定、纯净地存在,减少产物中的Fe3+杂质
还原氧化生成的Fe3+,保证Fe2+稳定、纯净地存在,减少产物中的Fe3+杂质

(2)步骤3需要趁热过滤,原因是
FeSO4在温度低时溶解度较小,如果不趁热过滤就会有FeSO4?7H2O析出
FeSO4在温度低时溶解度较小,如果不趁热过滤就会有FeSO4?7H2O析出

(3)从步骤4到莫尔盐,必须进行的操作依次是
过滤、洗涤
过滤、洗涤
,析出的晶体常用
无水酒精或冰水
无水酒精或冰水
洗涤.
(4)若莫尔盐的饱和溶液中有水20克,当温度从30℃降至10℃,最多析出莫尔盐的质量是
B
B
(选填编号).
A.2.18g       B.大于2.18g      C.小于 2.18g     D.无法确定
(二)称取质量为1.96g的莫尔盐制成溶液.用未知浓度的酸性KMnO4溶液进行滴定.
(1)已知MnO4-被还原为Mn2+,试写出该滴定反应的离子方程式
5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O

(2)判断该反应到达滴定终点的现象为
加入最后一滴KMnO4溶液紫红色不褪,且半分钟内不褪色
加入最后一滴KMnO4溶液紫红色不褪,且半分钟内不褪色

(3)假设到达滴定终点时,用去VmL酸性KMnO4溶液,则该酸性KMnO4溶液的浓度为
1
V
1
V
mol/L.
分析:(一)(1)碳酸钠水解显酸性;还原氧化生成的Fe3+;(2)FeSO4在温度低时溶解度较小;
(3)浓缩结晶后需要过滤、洗涤;温度低时,硫酸亚铁铵的溶解度小;
(4)(NH42SO4?FeSO4在30度和10度的溶解度分别为:28.1和17.2g;
(二)(1)MnO4-将二价铁离子氧化为三价铁离子,被还原为Mn2+
(2)高锰酸钾本身有颜色,滴定亚铁离子是不需要指示剂的;
(3)根据亚铁离子和高锰酸根反应的实质,可以找到亚铁离子与高锰酸根之间的量的关系,根据原子守恒可以找到亚铁离子和酸亚铁铵之间量的关系,进而进行计算.
解答:解:(一)(1)碳酸钠水解显酸性,油脂在碱性条件下能水解;还原氧化生成的Fe3+,减少产物中的Fe3+杂质,
故答案为:除铁屑表面的油污;还原氧化生成的Fe3+,保证Fe2+稳定、纯净地存在,减少产物中的Fe3+杂质;
(2)如果不趁热过滤就会有FeSO4?7H2O析出,故答案为:FeSO4在温度低时溶解度较小,如果不趁热过滤就会有FeSO4?7H2O析出;
(3)浓缩结晶后需要过滤、洗涤;硫酸亚铁铵在无水乙醇何总的溶解度小;温度低时,硫酸亚铁铵的溶解度小,可用冰水洗涤,故答案为:过滤、洗涤;无水酒精或冰水;
(4)(NH42SO4?FeSO4在30度和10度的溶解度分别为:28.1和17.2g,即若溶剂为100g水,冷却析出10.9g,有水20克析出2.18g,硫酸亚铁铵的化学式为(NH42SO4?FeSO4?6H2O含有结晶水,故析出质量大于2.18g,故答案为:B;
(二)(1)反应的离子方程式5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O,故答案为:5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O;
(2)高锰酸钾本身有颜色,滴定亚铁离子不需要指示剂,当滴加最后一滴溶液后,溶液变成紫红色,30S内不褪色,说明达到滴定终点,故答案为:加入最后一滴KMnO4溶液紫红色不褪,且半分钟内不褪色;
(3)1.96g硫酸亚铁铵晶体的物质的量n=
m
M
=
1.96g
392g/mol
=0.005mol,根据原子守恒则亚铁离子的物质的量为0.005mol,反应5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,则5Fe2+~MnO4-,所以高锰酸钾的物质的量为0.001mol,据c=
n
V
=
0.001mol
10 -3VL
=
1
V
mol/l,故答案为:
1
V
点评:本题考查制备实验方案的设计,综合性较强,注意(4)中晶体析出时含结晶水为解答的易错点,难度较大.
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