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    硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，又名莫尔盐，是分析化学中常见的还原剂。某化学研究小组设计如下实验来制备莫尔盐并测定硫酸亚铁铵的纯度。

    步骤一：铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入Na2CO3溶液，加热、过滤、洗涤、干燥、称量，质量记为m1。

    步骤二：FeSO4的制备。将上述铁屑加入到一定量的稀硫酸中，充分反应后过滤并用少量热水洗涤锥形瓶和滤纸。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重，质量记为m2。

    步骤三：硫酸亚铁铵的制备。准确称取所需质量的(NH4)2SO4加入“步骤二”中的蒸发皿中，缓缓加热一段时间后停止，冷却，待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥，称量所得晶体质量。

    步骤四：用比色法测定硫酸亚铁铵的纯度。

    回答下列问题：

    (1)步骤三中称取的(NH4)2SO4质量为________。

    (2)①铁屑用Na2CO3溶液处理的目的是_______________________________。

    制备FeSO4溶液时，用右图装置趁热过滤，原因是

    _______________________________________________________________。

    ②将(NH4)2SO4与FeSO4混合后加热、浓缩，停止加热的时机是

    ________________________________________________________________________。

    ③比色法测定硫酸亚铁铵纯度的实验步骤为：Fe3＋标准色阶的配制、待测硫酸亚铁铵溶液的配制、比色测定。标准色阶和待测液配制时除均需加入少量稀盐酸外，还应注意的问题是________________________________________________________________________。

    ④该实验最终通过____________________确定硫酸亚铁铵产品等级。

     

    【答案】

    (1)×132　(2)①除去铁屑表面的油污　加快过滤速率，防止FeSO4被氧化；趁热过滤防止FeSO4从溶液中析出　②浓缩至液体表面出现洁净薄膜

    ③标准色阶和待测液的浓度相当　④将待测液与标准色阶的红色进行比色

    【解析】

    试题分析：(1)根据反应掉的铁的质量m(Fe)＝m1－m2。进而可计算得生成FeSO4的物质的量。确定(NH4)2SO4质量的方法：Fe～FeSO4～(NH4)2SO4，步骤三中称取的(NH4)2SO4质量为×132。

    (2)①Na2CO3溶液是一种碱性溶液，根据对原料除杂要求，不难推出该过程是除去原料上的油污。至于加热原因，根据盐类水解知识可知，升高温度，促进了Na2CO3的水解，溶液碱性增强，去油污能力增强。

    ②浓缩结晶莫尔盐时要用小火加热，加热浓缩初期可轻微搅拌，但注意观察晶膜，若有晶膜出现，则停止加热，防止莫尔盐失水。更不能蒸发至干，蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中，晶体可能会受热分解或被氧化。

    ③待测液的配制应保证其处于标准溶液(色阶)的浓度范围之内。

    ④该实验最终通过将待测液与标准色阶的红色进行比较确定硫酸亚铁铵产品等级。

    考点：考查莫尔盐制备、实验操作以及有关计算

    点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。

     

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    硫酸亚铁铵的化学式为（NH4）2Fe（SO4）2?6H2O，商品名为摩尔盐．硫酸亚铁可与硫酸铵生成硫酸亚铁铵，一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化，而形成摩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 40 50 70
    （NH4）2SO4 73.0 75.4 78.0 81.0 84.5 91.9
    FeSO4?7H2O 40.0 48.0 60.0 73.3 - -
    （NH4）2Fe（SO4）2?6H2O 18.1 21.2 24.5 27.9 31.3 38.5
    实验室欲制备硫酸亚铁铵晶体，设计了如下方案．
    （1）完成实验步骤中的填空：
    ①称取4g铁屑，放入小烧杯，加入15mL10%Na2CO3溶液，小火加热10min以除去
    铁屑表面的油污
    铁屑表面的油污
    ，倒掉溶液，用蒸馏水把铁冲洗干净，干燥，备用；
    ②将处理好的铁屑放入小烧杯，加入15mL 3mol/L H2SO4溶液，水浴加热至不再有气体生成为止，趁热过滤去剩余铁屑，并用少量热水洗涤烧杯及滤纸，并将滤液和洗涤液一起转移到蒸发皿中，则蒸发皿中溶液的溶质为
    硫酸亚铁
    硫酸亚铁
    （填名称，不考虑水解），其物质的量约为
    0.045
    0.045
    mol；
    ③加入
    5.94
    5.94
    g硫酸铵到蒸发皿中，缓缓加热、浓缩至表面出现结晶膜为止、冷却，得硫酸亚铁铵晶体．
    （2）回答下列问题：
    ①硫酸亚铁溶液在空气中易被氧化变质，操作时应注意：a
    过滤洗涤操作速度要快
    过滤洗涤操作速度要快
    ；b
    步骤③要缓缓加热，避免沸腾
    步骤③要缓缓加热，避免沸腾
    ；
    ②加热、浓缩溶液时，不浓缩至干的理由是
    因为析出的是硫酸亚铁铵晶体，带有结晶水，蒸干会使晶体分解
    因为析出的是硫酸亚铁铵晶体，带有结晶水，蒸干会使晶体分解
    ；
    ③硫酸亚铁和硫酸铵的混合溶液加热浓缩就能得到硫酸亚铁铵晶体，其原因是
    因为相同温度下硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小
    因为相同温度下硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度比硫酸亚铁和硫酸铵的溶解度小
    ；
    ④称取两份质量均为1.96g的该硫酸亚铁铵，制成溶液．用未知浓度的KMnO4酸性溶液进行滴定．
    Ⅰ） 滴定时，将KMnO4酸性溶液装在
    酸式
    酸式
    （酸式或碱式）滴定管，操作时用
    右
    右
    手拿锥形瓶；
    Ⅱ） 已知MnO4-被还原为Mn2+，试写出该滴定过程中的离子方程式：
    5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
    5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
    ；
    Ⅲ） 判断该反应到达滴定终点的现象为
    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
    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
    ；
    Ⅳ） 假设到达滴定终点时，用去V mL KMnO4酸性溶液，则该KMnO4酸性溶液的浓度为
    1
    V
    1
    V
    mol/L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （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
    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．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    精英家教网【实验化学】
    硫酸亚铁铵的化学式为（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O，又名莫尔盐，是分析化学中常见的还原剂．某化学研究小组设计如下实验来制备莫尔盐并测定硫酸亚铁铵的纯度．
    步骤一：铁屑的处理与称量．在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入Na2CO3溶液，加热，过滤、洗涤、干燥、称量，质量记为m1．
    步骤二：FeSO4的制备．将上述铁屑加入到一定量的稀H2SO4中，充分反应后过滤并用少量热水洗涤锥形瓶和滤纸．滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中．滤渣干燥后称重，质量记为m2．
    步骤三：硫酸亚铁铵的制备．准确称取所需质量的（NH4）2SO4加入“步骤二”中的蒸发皿中，缓缓加热一段时间后停止，冷却，待硫酸亚铁铵结晶后过滤．晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥，称量所得晶体质量．
    步骤四：用比色法测定硫酸亚铁铵的纯度．
    回答下列问题：
    （1）步骤三中称取的（NH4）2SO4质量为
     
    ．
    （2）①铁屑用Na2CO3溶液处理的目的是
     
    ．制备FeSO4溶液时，用右图装置趁热过滤，原因是
     
    ．
    ②将（NH4）2SO4与FeSO4混合后加热、浓缩，停止加热的时机是
     
    ．
    ③比色法测定硫酸亚铁铵纯度的实验步骤为：Fe3+标准色阶的配制、待测硫酸亚铁铵溶液的配制、比色测定．标准色阶和待测液配制时除均需加入少量稀HCl溶液外，还应注意的问题是
     
    ．
    ④该实验最终通过
     
    确定硫酸亚铁铵产品等级．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    硫酸亚铁铵的化学式为（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O，是浅绿色晶体，商品名为莫尔盐，易溶于水，不溶于乙醇．
    温度/℃
    溶解度/g
    盐    		 0 10 20 30 40 50 60
    （NH4）2SO4 70.6 73.0 75.4 78.0 81.0 - 88.0
    FeSO4?7H2O 15.7 20.5 26.5 32.9 40.2 48.6 -
    （NH4）SO4FeSO4?6H2O 12.5 17.2 21.6 28.1 33.0 40.0 -
    完成下面的实验报告：
    【实验原理】
    【实验用品】
    10%Na2CO3溶液、Fe屑、3mol/LH2SO4、（NH4）2SO4固体、蒸馏水、无水乙醇．锥形瓶、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、烧杯、铁架台、漏斗、托盘天平、量筒、滤纸．
    【实验步骤】
    （1）Fe屑的处理和称量
    称取3g铁屑，放入锥形瓶，用l0%Na2CO3溶液，除去Fe屑表面的油污，将剩余的碱液倒掉，用蒸馏水把Fe冲洗干净，干燥后称其质量m1g．
    （2）FeSO4的制备
    将称量好的Fe屑放人锥形瓶中，加入l5mL 3mol/LH2SO4，加热10min后（有氢气生成，用明火加热注意安全）．
     
    ，并用少量热水洗涤锥形瓶及滤纸，将滤液和洗涤液一起转移至蒸发皿中．将滤纸上的固体干燥后称得质量为m2g．
    ①a处的操作是
     
    ；
    ②制取FeSO4时，加入的Fe为什么要过量？（用离子方程式表示）
     

    （3）（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O的制备
    根据FeSO4的物质的量，计算并称取（NH4）2SO4固体，并将其加入上面实验的蒸发皿中，缓缓加热，浓缩至表面出现结晶薄膜为止．
     
    ，得到硫酸亚铁铵的晶体．过滤后用无水乙醇洗涤晶体，除去其表面的水分，称量得到的晶体质量为m3g．
    ①b处的操作是
     
    ；②制备莫尔盐晶体时，为什么不能将溶液蒸发至干？
     

    （4）产品检验
    微量Fe3+的分析．称0.5g产品置于25mL比色管中，加水溶解后加1mL 25%的KSCN溶液，继续加水至25mL刻度，摇匀，与教师所给标准对比，评价产品质量．写出该过程所发生反应的离子方程式：
     

    【实验记录】
    起始铁的质量m1/g 反应后铁的质量m2/g 莫尔盐的质量 产率
    理论产量/g 实际产量m3/g
    5.0 2.2 c 14.7 d

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