已知硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O,摩尔质量为392g/mol],可用作净水剂、颜料、媒染剂、鞣革、防腐剂等,它在空气中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。回答下列问题:
Ⅰ.制备过程
步骤1:制备硫酸亚铁溶液:将4g铁粉和20mL3mol/L硫酸置于锥形瓶中,保证溶液pH<2,水浴加热至几乎不产生气泡,趁热过滤掉残余的少量铁粉。
步骤2:获得硫酸亚铁铵晶体:向滤液中加入一定量的硫酸铵溶液,然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、晾干。
(1)步骤1中,加入过量铁粉的目的是 防止亚铁离子被氧化成铁离子防止亚铁离子被氧化成铁离子;由于加入的铁粉不纯,反应过程中会产生少量铁粉不纯,反应过程中会产生少量H2S,可以用CuSO溶液进行吸收处理,发生的反应为,可以用CuSO4溶液进行吸收处理,发生的反应为H2S+CuSO4═CuS↓+H2SO4,试从沉淀溶解平衡的角度解释CuS沉淀生成的原因:溶液中Cu2+的浓度与S2-的浓度幂之积,c(Cu2+ )•c(S2-)>Ksp (CuS),析出CuS沉淀溶液中Cu2+的浓度与S2-的浓度幂之积,c(Cu2+ )•c(S2-)>Ksp (CuS),析出CuS沉淀。
(2)步骤2中,所用到的硫酸铵溶液呈酸性,原因是 NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+(用离子方程式表示)。
Ⅱ.定量分析——氧化还原滴定法
称取20.00g制得的硫酸亚铁铵晶体溶于稀硫酸,加水配制成100mL溶液,取25mL于锥形瓶中,然后用0.1000mo1/L的酸性高锰酸钾溶液进行滴定。

(3)滴定过程中高锰酸钾溶液应装在 AA仪器中(填“A”或“B”)。
(4)Fe2+核外电子排布图为 
,滴定过程中,被酸性高锰酸钾溶液氧化成Fe3+,失去一个电子,其价电子变为 4s54s5,发生的离子方程式为 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;若进行平行滴定三次,消耗KMnO4溶液的体积如下表所示:


实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
消耗KMnO4溶液的体积/ml | 24.52 | 24.02 | 23.98 |
ABD
ABD
。A.第一次滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
B.第一次滴定用的锥形瓶用待测液润洗过
C.第一次滴定结束时,俯视读取酸性高锰酸钾溶液的体积
D.第一次滴定结束时,有一滴酸性高锰酸钾溶液悬挂在滴定管尖嘴
制得的硫酸亚铁铵晶体纯度(质量分数)为
94.08%
94.08%
(用百分数表示,保留四位有效数字)。【考点】制备实验方案的设计.
【答案】防止亚铁离子被氧化成铁离子;溶液中Cu2+的浓度与S2-的浓度幂之积,c(Cu2+ )•c(S2-)>Ksp (CuS),析出CuS沉淀;NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+;A;
;4s5;5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;ABD;94.08%

【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:5引用:1难度:0.6
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