Question

【題目】硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，又名莫爾鹽，是分析化學(xué)中常見的還原劑。某化學(xué)研究小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)來制備莫爾鹽并測(cè)定硫酸亞鐵銨的純度。
步驟一：鐵屑的處理與稱量。在盛有適量鐵屑的錐形瓶中加入Na2CO3溶液，加熱、過濾、洗滌、干燥、稱量，質(zhì)量記為m1。
步驟二：FeSO4的制備。將上述鐵屑加入到一定量的稀硫酸中，充分反應(yīng)后過濾并用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。濾液及洗滌液完全轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中。濾渣干燥后稱重，質(zhì)量記為m2。
步驟三：硫酸亞鐵銨的制備。準(zhǔn)確稱取所需質(zhì)量的(NH4)2SO4加入“步驟二”中的蒸發(fā)皿中，緩緩加熱一段時(shí)間后停止，冷卻，待硫酸亞鐵銨結(jié)晶后過濾。晶體用無水乙醇洗滌并自然干燥，稱量所得晶體質(zhì)量。
步驟四：用比色法測(cè)定硫酸亞鐵銨的純度。
回答下列問題：
（1）步驟三中稱取的(NH4)2SO4質(zhì)量為。
（2）①鐵屑用Na2CO3溶液處理的目的是。

制備FeSO4溶液時(shí)，用右圖裝置趁熱過濾，原因是。
②將(NH4)2SO4與FeSO4混合后加熱、濃縮，停止加熱的時(shí)機(jī)是。
③比色法測(cè)定硫酸亞鐵銨純度的實(shí)驗(yàn)步驟為：Fe3＋標(biāo)準(zhǔn)色階的配制、待測(cè)硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)色階和待測(cè)液配制時(shí)除均需加入少量稀鹽酸外，還應(yīng)注意的問題是。
④該實(shí)驗(yàn)最終通過確定硫酸亞鐵銨產(chǎn)品等級(jí)。

Answer 1

【答案】
（1） ×132
（2）除去鐵屑表面的油污；加快過濾速率，防止FeSO4被氧化；趁熱過濾防止FeSO4從溶液中析出；濃縮至液體表面出現(xiàn)潔凈薄膜；標(biāo)準(zhǔn)色階和待測(cè)液的濃度相當(dāng)；將待測(cè)液與標(biāo)準(zhǔn)色階的紅色進(jìn)行比色
【解析】(1)根據(jù)反應(yīng)掉的鐵的質(zhì)量m(Fe)＝m1－m2。進(jìn)而可計(jì)算得生成FeSO4的物質(zhì)的量。確定(NH4)2SO4質(zhì)量的方法：Fe～FeSO4～(NH4)2SO4 ， 步驟三中稱取的(NH4)2SO4質(zhì)量為 ×132。(2)①Na2CO3溶液是一種堿性溶液，根據(jù)對(duì)原料除雜要求，不難推出該過程是除去原料上的油污。至于加熱原因，根據(jù)鹽類水解知識(shí)可知，升高溫度，促進(jìn)了Na2CO3的水解，溶液堿性增強(qiáng)，去油污能力增強(qiáng)。②濃縮結(jié)晶莫爾鹽時(shí)要用小火加熱，加熱濃縮初期可輕微攪拌，但注意觀察晶膜，若有晶膜出現(xiàn)，則停止加熱，防止莫爾鹽失水。更不能蒸發(fā)至干，蒸干時(shí)溶液中的雜質(zhì)離子會(huì)被帶入晶體中，晶體可能會(huì)受熱分解或被氧化。③待測(cè)液的配制應(yīng)保證其處于標(biāo)準(zhǔn)溶液(色階)的濃度范圍之內(nèi)。④該實(shí)驗(yàn)最終通過將待測(cè)液與標(biāo)準(zhǔn)色階的紅色進(jìn)行比較確定硫酸亞鐵銨產(chǎn)品等級(jí)。