Question

【题目】某化学兴趣小组拟用右图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品：铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液。

（1）稀硫酸应放在中___（填写仪器名称）.

（2）本实验通过控制A、B、C三个开关将仪器中的空气排尽后，再关闭开关___、打开开关___，就可观察到氢氧化亚铁的颜色。试分析实验开始时排尽装置中空气的理由___。

（3）实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可采取的措施是___。

（4）在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固体可制备摩尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]（相对分子质量392），该晶体比一般亚铁盐稳定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

①为了洗涤(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O粗产品，下列方法中最合适的是___

A．用冷水洗 B．先用冷水洗，后用无水乙醇洗

C．用30%的乙醇溶液洗 D．用90%的乙醇溶液洗

②为了测定产品的纯度，称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为c mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待测液体积均为25.00mL，实验结果记录如下：

实验次数	第一次	第二次	第三次
消耗高锰酸钾溶液体积/mL	25.52	25.02	24.98

Ⅰ.滴定过程中发生反应的离子方程式为___。

Ⅱ.上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是___（填字母代号）。

A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积

B．滴定前滴定管尖嘴无气泡，滴定结束有气泡

C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗

D．该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低

Ⅲ.通过实验数据计算的该产品纯度为___（用字母a、c表示）。

Answer 1

【答案】分液漏斗 B（或BC） A 防止生成的氢氧化亚铁被氧化 将铁粉换成铁钉或铁块 D MnO4－+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O C ×100%

【解析】

铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，利用生成的氢气将硫酸亚铁溶液压入氢氧化钠溶液中，以制备氢氧化亚铁。因氢氧化亚铁易被氧化，故应利用氢气排出装置内的空气。

（1）利用铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液制备氢氧化亚铁，应将铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，再利用生成的氢气将硫酸亚铁溶液压入氢氧化钠溶液中。故稀硫酸放入仪器1（分液漏斗）、铁屑放入仪器2、氢氧化钠溶液放入仪器3。

（2）为防止装置内的空气氧化氢氧化铁，可利用生成的氢气排出装置内的空气，故关闭A、打开B和C，打开分液漏斗活塞加入稀硫酸。等氢气排出空气后，打开A、关闭B，则仪器2中生成的硫酸亚铁溶液被压入仪器3中，在仪器3中生成白色的氢氧化亚铁沉淀。

（3）实验时仪器2中铁粉易通过导管进入仪器3中，使氢氧化亚铁不纯。可将铁粉换成铁钉或铁块。

（4）①因摩尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]易溶于水、不溶于乙醇。为减少溶解损耗，洗涤(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O粗产品时应用酒精、而不能用水，故使用90%的乙醇溶液洗涤（选D）。

②I.滴定时，酸性KMnO4溶液氧化样品溶液中的Fe2+，反应的离子方程式为MnO4－+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。

Ⅱ.A．实验结束时俯视刻度线读数，会使消耗高锰酸钾的溶液体积偏小；

B．滴定前滴定管尖嘴无气泡，滴定结束有气泡，也使消耗高锰酸钾的溶液体积偏小；

C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，使消耗高锰酸钾的溶液体积偏大；

D．酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，有部分变质使浓度降低，则三次测定消耗高锰酸钾的溶液体积均偏大（系统误差）。

第一次实验时消耗高锰酸钾溶液体积明显大于后两次，应为偶然因素引起的误差，只有C项可能。

Ⅲ.第一次消耗高锰酸钾溶液的体积存在偶然误差，应舍弃。取第二次、第三次的平均值（25.00mL）作为标准高锰酸钾溶液的体积。据MnO4－~5Fe2+~5[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]，产品的纯度为(c mol·L-1×25.00×10-3L×5×392g·mol-1×/a g)×100%=×100%。