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    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．
    分析：（1）根据反应消耗的铁的质量计算出硫酸亚铁的质量，根据关系式Fe～FeSO4～（NH4）2SO4计算出步骤三中称取的（NH4）2SO4质量；
    （2）①根据碳酸钠溶液为碱性溶液，能够除去油污分析；
    ②当有晶膜出现时，则停止加热，防止莫尔盐失水；
    ③根据待测液的配制应保证其处于标准溶液（色阶）的浓度范围之内分析；
    ④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．
    解答：解：（1）反应掉的铁的质量：m（Fe）=m1-m2，可计算得生成FeSO4的物质的量：
    m1-m2
    56
    ，根据关系式：Fe～FeSO4～（NH4）2SO4，步骤三中称取的（NH4）2SO4质量为：
    m1-m2
    56
    ×132，
    故答案为：
    m1-m2
    56
    ×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，升高温度，促进了Na2CO3的水解，溶液碱性增强，去油污能力增强；温度较高条件下硫酸亚铁的溶解度较大，所以趁热过滤防止FeSO4从溶液中析出，
    故答案为：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，
    故答案为：浓缩至液体表面出现洁净薄膜；
    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，
    故答案为：标准色阶和待测液的浓度相当；
    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，
    故答案为：将待测液与标准色阶的红色进行比较后确定．
    点评：本题考查莫尔盐制备、实验操作以及有关计算，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题．试题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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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    化学学习小组为测定某补血剂中硫酸亚铁的含量进行了以下探究：
    【查阅资料】本品为糖衣片，除去糖衣后显淡蓝绿色，主要成分硫酸亚铁（FeSO4?7H2O）．
    5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
    【实验步骤】取本品10片，在适当的条件下配成100mL溶液，分别准确量取20mL溶液，用下列两种方法进行实验：
    方法一：用一定物质的量浓度的酸性高锰酸钾溶液滴定．
    方法二：加过量H2O2溶液，然后再加入过量NaOH溶液，得红褐色沉淀，将沉淀过滤并充分加热得红棕色固体，称量该固体的质量．
    请回答下列问题：
    （1）方法一中，配制一定物质的量浓度的酸性高锰酸钾溶液时，所需要的玻璃仪器除量筒、玻璃棒、胶头滴管、烧杯外还有
    容量瓶
    容量瓶
    ．
    （2）方法二中，加过量H2O2溶液的目的是
    使Fe2+完全氧化成Fe3+
    使Fe2+完全氧化成Fe3+
    ．有的同学认为使用新制氯水也能达到此目的，写出反应的离子方程式
    2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
    2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
    ，和使用新制氯水相比，用H2O2溶液的好处是
    无污染
    无污染
    ．
    （3）在方法一中，若每消耗1mL酸性高锰酸钾溶液相当于0.152g FeSO4，则该溶液中高锰酸钾的物质的量浓度是
    0.2mol?L-1
    0.2mol?L-1
    ．
    在方法二中，若称得红棕色固体的质量为a g，则每片补血剂含FeSO4
    0.95a
    0.95a
    g．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    某同学在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途“中，进行如下实验探究．
    【实验一】探究浓硫酸的氧化性
    将实验室常用的药品放入如右图所示的实验装置后，加热装置甲．（夹持和加热装置省略）
    （1）该装置设计上存在明显缺陷，请指出：
    装置乙不应有瓶塞
    装置乙不应有瓶塞
    ．
    （2）写出装置甲中反应的化学方程式
    Cu+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CuSO4+SO2↑+2H2O（或C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O）
    Cu+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CuSO4+SO2↑+2H2O（或C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O）
    ．
    （3）装置乙中的试剂是
    氢氧化钠溶液（或氢氧化钾溶液等）
    氢氧化钠溶液（或氢氧化钾溶液等）
    ．
    【实验二】探究某硫酸亚铁盐固体是否变质
    （4）请你帮助该同学完成如下实验方案：
    实验操作 预期现象和结论
    【实验三】用KHSO4制取H2O2并测其质量分数
    查阅资料得知：工业上用电解KHSO4饱和溶液制取H2O2，示意图如图：

    该同学用此法制取一定浓度的H2O2，并进行下列实验测定H2O2的质量分数．
    ①取5.00mL H2O2溶液（密度为1.00g/mL）置于锥形瓶中加水稀释，再加稀硫酸酸化；
    ②用0.1000mol/L KMnO4溶液滴定；
    ③用同样方法滴定，三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL．
    回答下列问题：
    （5）电解饱和KHSO4溶液时，阳极的电极反应式为
    2HSO4--2e-=S2O82-+2H+（或2SO42--2e-=S2O82-）
    2HSO4--2e-=S2O82-+2H+（或2SO42--2e-=S2O82-）
    ．
    （6）操作②中，滴入第一滴KMnO4溶液，溶液紫红色消失很慢，随着滴定过程中Mn2+的增多，溶液紫红色消失速率加快．Mn2+的作用是
    催化剂（或加快反应速率）
    催化剂（或加快反应速率）
    ．
    （7）写出该滴定反应的离子方程式：
    2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
    2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
    ．
    （8）原H2O2溶液中溶质的质量分数为
    3.4%
    3.4%
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    下列两题分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容，请你选择其中一题作答，如果两题全做，则按A题评分。

    A．（12分）【物质结构与性质】

    1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。

    ⑴科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体晶格能数据如下表：

    晶体

    NaCl

    KCl

    CaO

    晶格能／(kJ·mol－1)

    786

    715

    3 401

    4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是  ▲  。

    ⑵科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示。

    ①写出基态Cu原子的核外电子排布式  ▲  ；金属铜采用下列  ▲  （填字母代号）堆积方式。

     


                    A              B             C              D

    ②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式（必须将配位键表示出来）  ▲  。

    ③水分子间存在氢键，请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响  ▲  。

    ④SO42－的空间构型是  ▲  。

    B．（12分）【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：

    ⑴步骤三中称取的(NH4)2SO4质量为  ▲  。

    ⑵①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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