Question

（2010?普陀区二模）硫酸亚铁铵的化学式为（NH₄）₂SO₄?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
（NH4）2SO4	73.0	75.4	78.0
FeSO4?7H2O	20.0	26.5	32.9
（NH4）2SO4?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

；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

．
（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

．
（3）从步骤4到莫尔盐，必须进行的操作依次是

过滤、洗涤

，析出的晶体常用

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

（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

．
（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

．
（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

mol/L．

Answer 1

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）（NH₄）₂SO₄?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）（NH₄）₂SO₄?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（NH₄）₂SO₄?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．