Question

【題目】實驗室用鐵粉制備摩爾鹽的操作流程如下：

（1）流程中“趁熱”過濾的原因是__________。

（2）檢驗反應1溶液中是否含Fe3+的實驗方法為___________。

（3）為確定摩爾鹽的化學式,進行如下實驗:現稱取4.704g新制摩爾鹽,溶于水配制成100.0mL溶液,再將該溶液分成兩等份。向其中一份溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,并微熱,逸出能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,同時生成白色沉淀,隨即沉淀變?yōu)榛揖G色,最后帶有紅褐色,用足量稀鹽酸處理沉淀物,充分反應后過濾、洗滌和干燥,得白色固體2.796g。另一份溶液用0.0500mol·L-1K2Cr2O7酸性溶液滴定,當Cr2O72-恰好完全被還原為Cr3+時,消耗K2Cr2O7溶液的體積為20.00mL。

①25℃時,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,若要使溶液中SO42-離子沉淀完全(即該離子濃度須小于1×10-5mol·L-1),則此時c[(Ba(OH)2]≥________mol·L-1。

②確定該摩爾鹽的化學式(寫出計算過程)。________

Answer 1

【答案】防止溫度降低，硫酸亞取少量反應1溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色，則含Fe3+.1.1×10－5(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O

【解析】Fe和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，趁熱過濾，然后想濾液中加入硫酸銨晶體，將溶液結晶、洗滌、晾干得到摩爾鹽；
(1)溫度越高，硫酸亞鐵的溶解度越大，為降低硫酸亞鐵的溶解度，需要趁熱過濾；
(2)欲檢驗溶液中是否含Fe3+，可以取少量反應1溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色，則含Fe3+.；
(3)①25℃時，Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，若要使溶液中SO42-離子沉淀完全(即該離子濃度須小于1×10-5molL-1)，則c(Ba2+)==mol/L=1.1×10-5molL-1，再根據Ba原子守恒得c[(Ba(OH)2]=c(Ba2+)=1.1×10-5molL-1；
②摩爾鹽和氫氧化鋇反應生成硫酸鋇、氨氣、氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，被氧化生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，然后用足量稀鹽酸溶解沉淀，最后得到的白色沉淀是BaSO4，n(BaSO4)==0.012mol，
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
6 1
n 0.0500molL-1×0.020L
n(Fe2+)=0.001mol×6=0.006mol
根據電荷守恒得n(NH4+)+2n(Fe2+)=2n(SO42-)，n(NH4+)=0.012mol，n(H2O)==0.036mol，n(SO42-)∶n(Fe2+)∶n(NH4+)∶n(H2O)=0.012 mol∶0.006 mol∶0.012mol：0.036mol=2∶1∶2∶6，故莫爾鹽的化學式為：(NH4)2Fe(SO4)26H2O[或(NH4)2SO4FeSO46H2O]。