Question

摩尔盐[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O]是一种复盐，其制备步骤如下：
Ⅰ．铁屑除油：取mg铁屑置于烧杯中，加入15mL 10%的Na₂C0₃溶液，小火加热，用倾析法分离并洗涤铁屑．
Ⅱ．硫酸亚铁制备：向盛铁屑的烧杯中加入15mL 3mol/L的硫酸，水浴加热，趁热过滤．
Ⅲ．硫酸亚铁铵制备：根据反应铁屑的质量算出生成硫酸亚铁的量，加入含等物质的量硫酸铵的饱和溶液，再进行一定的操作，即可得到摩尔盐晶体．
请回答：
（1）步骤Ⅰ中Na₂C0₃溶液的作用是

 

．下列情况适合倾析法的有

 

a．沉淀呈胶状    b．沉淀呈絮状    c．沉淀容易沉降    d．沉淀颗粒较大
（2）步骤Ⅱ中铁屑过量的目的是填

 

（用离子方程式表示）
（3）步骤Ⅲ中加入硫酸铵溶液后，要得到摩尔盐晶体，需要经过的操作有：加热蒸发、

 

，用无水乙醇洗涤得到摩尔盐．
（4）为检验晶体中的Fe²⁺，某同学发现滴入KSCN溶液后，溶液有浅红色出现，于是他对自己的实验方法产生了怀疑．经过思考后，该同学仍使用此方法依

 

现象可以证明有Fe²⁺存在．
（5）为了测定摩尔盐中Fe²⁺的含量，称取4.0g摩尔盐样品，溶于水配成溶液并加入稀硫酸，用0.2mol/L的KMn0₄溶液进行滴定，到滴定终点时，消耗了KMn0₄溶液10.00mL．则样品中Fe²⁺的质量分数为

 

．若滴定过程中，摇瓶过于剧烈，则对测定结果的影响是

 

（填“偏高”或“偏低”）．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验题

分析：（1）Na₂CO₃溶液显示碱性，可以除去油污；Na₂CO₃溶液中CO₃^2-水解使Na₂CO₃溶液呈碱性；沉淀的颗粒较大，静止后容易沉降至容器底部，常用倾析法分离；
（2）防止Fe²⁺被氧化为Fe³⁺；
（3）步骤3中，加入（NH₄）₂SO₄固体后，溶液表面出现晶膜时，停止加热，采取蒸发浓缩、冷却结晶方法，通过减压过滤（或抽滤）等得到较为干燥的晶体；
（4）根据铁离子和硫氰酸钾之间能反生络合反应得到血红色物质，且铁离子浓度越大，溶液红色越深来解答；
（5）Fe²⁺→Fe³⁺，铁元素化合价升高1价；MnO₄^-+→Mn²⁺，锰元素降低5价，化合价升降最小公倍数为5，根据关系式5Fe²⁺～MnO₄^-，计算4g产品中Fe²⁺的物质的量，进而计算Fe²⁺的质量，再根据质量分数定义计算；滴定过程中，摇瓶过于剧烈，导致待测液溅出，消耗的标准液体积偏小．

解答： 解：（1）碳酸钠溶液中，碳酸根离子水解，溶液显示碱性，氢氧根离子可以使油污水解，从而除去铁屑表面的油污；沉淀的颗粒较大，静止后容易沉降至容器底部，常用倾析法分离．沉淀呈胶状或絮状，静止后不容易沉降，不能采取倾析法分离，
故答案为：除去铁屑表面的油污；cd；
（2）Fe²⁺易被氧化为Fe³⁺，氧化的Fe³⁺与Fe发生反应Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，防止Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，
故答案为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（3）步骤3中，加入（NH₄）₂SO₄固体后，溶液表面出现晶膜时，停止加热，采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤方法，通过减压过滤（或抽滤）等得到较为干燥的晶体，
故答案为：冷却结晶、过滤；
（4）铁离子和硫氰酸钾之间能反生络合反应得到血红色物质，且铁离子浓度越大，溶液红色越深，则再向溶液中滴入氯水，若溶液红色加深，证明溶液中含有亚铁离子，
故答案为：（滴入氯水）溶液红色加深；
（5）测定摩尔盐产品中Fe²⁺的含量，采用在酸性条件下KMnO₄标准液滴定，Fe²⁺→Fe³⁺，铁元素化合价升高1价；MnO₄^-+→Mn²⁺，锰元素降低5价，化合价升降最小公倍数为5，故Fe²⁺+系数为5，MnO₄^- 系数为1，根据元素守恒可知Mn²⁺与Fe³⁺系数分别为1、5，根据电荷守恒可知缺项为H⁺，H⁺其系数为2+3×5-[2×5-1]=8，根据H元素守恒可知H₂O系数是4，所以反应离子方程式为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=1Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
设4g产品中Fe²⁺的物质的量为xmol，则：
5Fe²⁺～～～～～～MnO₄^-，
 5                1
 xmol      0.01L×0.2mol/L                  
x=

0.01×0.2mol/L×5

1

=0.01mol，
所以4g产品中Fe²⁺的质量0.01mol×56g/mol=0.56g，所以4g产品中Fe²⁺的质量分数为：

0.56g

4g

×100%=14%；
滴定过程中，摇瓶过于剧烈，导致待测液溅出，滴定过程中消耗的标准液体积偏小，测定结果偏低，
故答案为：14%；偏低．

点评：本题以莫尔盐的制备为载体，考查盐类水解、氧化还原反应、氧化还原反应滴定应用、物质分离提纯等有关实验操作以及在新情境下综合运用知识解决问题的能力，题目难度中等，注意基础知识的全面掌握．