Question

某化学实验小组制备硫酸亚铁铵晶体并设计实验测定其组成，他们进行了以下实验。

Ⅰ.向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过“一系列操作”后得到一种浅蓝绿色的硫酸亚铁铵晶体，这种晶体俗名“摩尔盐”，它比绿矾稳定得多。将摩尔盐低温烘干后，称取7.84 g加热至100 ℃失去结晶水，质量变为5.68 g。

Ⅱ.选择图所示的部分装置连接起来，检查气密性后，将上述5.68 g固体放入A装置的锥形瓶中，再向锥形瓶中加入足量NaOH浓溶液，充分吸收产生的气体并测出气体质量为0.68 g。

 

Ⅲ.向A中加入适量3%的H2O2溶液，充分振荡后滤出沉淀，洗净、干燥、灼烧后，测得其质量为1.6 g。

根据上述实验回答下列问题：

(1)实验Ⅰ中，“一系列操作”依次为________、________和过滤，要检验FeSO4溶液中是否含有Fe3＋常用的试剂是________。

(2)实验Ⅱ中，选择的装置是A接________接________(填代号)，A装置中未使用分液漏斗的理由是____________________________________________________________

(3)向锥形瓶中加入NaOH溶液的操作方法是_________________________________________________________

吸收A中产生的气体所用试剂应是________；实验小组的同学为保证A中产生的气体被完全吸收，以准确测量其质量，他们在A中反应停止后再进行的操作是__________________________________________________________

(4)根据上述实验数据计算，此摩尔盐中，n(NH4+)∶n(Fe2＋)∶n(SO42—)∶n(H2O)＝____________。

 

Answer 1

(1)蒸发浓缩　冷却结晶　KSCN溶液

(2)C　D　NaOH溶液对分液漏斗玻璃塞、旋塞的磨口腐蚀性强(或分液漏斗玻璃塞、旋塞处会被NaOH溶液腐蚀导致黏结)

(3)打开止水夹，缓慢推压注射器活塞　H2SO4溶液　用注射器向A中注入空气，使装置中的氨气全部进入吸收液

(4)2∶1∶2∶6

【解析】(1)由题意可知莫尔盐为硫酸亚铁铵晶体，受热易分解，不能采取将溶液加热蒸干的方法获取，故需要将溶液蒸发浓缩和冷却结晶两步操作；KSCN溶液遇Fe3＋显血红色。(2)实验制得的氨气中含有水蒸气，可以用碱石灰除去，所以先连接装置C；氨气极易溶于水，所以吸收时应防止倒吸，故选用D装置；NaOH可与玻璃反应生成黏性物质，所以不能用带玻璃塞或活塞的仪器盛放。(3)加入NaOH溶液时应注意先打开止水夹这一细节；氨气溶于水显碱性，所以用难挥发性酸溶液如硫酸溶液可充分吸收并可准确测量其质量；反应停止后应通入空气以使装置中残留的氨气全部进入吸收液。(4)由题意可知，7.84 g摩尔盐中含有H2O的质量为7.84 g－5.68 g＝2.16 g，则n(H2O)＝0.12 mol；NH3的质量为0.68 g，则n(NH4+)＝0.04 mol；加入适量3%的H2O2溶液，充分振荡后滤出沉淀，洗净、干燥、灼烧后，得到Fe2O3，测得其质量为1.6 g，则n(Fe2O3)＝0.01 mol，则7.84 g摩尔盐中含有的n(Fe2＋)＝0.02 mol，m(Fe2＋)＝1.12 g；则7.84 g摩尔盐中含有的m(SO42—)＝7.84 g－2.16 g－0.72 g－1.12 g＝3.84 g，n(SO42—)＝0.04 mol，则此摩尔盐n(NH4+)∶n(Fe2＋)∶n(SO42—)∶n(H2O)＝2∶1∶2∶6。