工业上常将废旧铁屑（表面有油污）回收利用，用以制备绿矾（FeSO4•7H2O），绿矾、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体，反应原理为：（NH4）2SO4+FeSO4+6H2O=（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O↓

Question

工业上常将废旧铁屑（表面有油污）回收利用，用以制备绿矾（FeSO₄•7H₂O），绿矾、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体，反应原理为：
（NH₄）₂SO₄+FeSO₄+6H₂O=（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O↓．其流程可表示如图甲：

（1）洗涤中Na₂CO₃的主要作用是___，请提出加快溶解的措施___（任答一点即可）．
（2）结晶过程中要加热蒸发溶剂，浓缩结晶．应加热到___时，停止加热．
（3）过滤是用如图乙装置进行，这种过滤跟普通过滤相比，除了过滤速度快外，还有一个优点是___．
（4）用无水乙醇洗涤的目的是___．
（5）产品中Fe²⁺的定量分析：制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe³⁺．为了测定摩尔盐产品中Fe²⁺的含量，一般采用在酸性条件下KMnO₄标准液滴定的方法．称取4.0g的摩尔盐样品，溶于水，并加入适量稀硫酸．用0.2mol•L^-1 KMnO₄溶液滴定，当溶液中Fe²⁺ 全部被氧化时，消耗KMnO₄溶液体积 10.00mL．
①写出滴定时反应的离子方程式___
②计算产品中Fe²⁺的质量分数（写出计算过程）．

Answer 1

制取摩尔盐晶体流程为：先利用碳酸钠溶液呈碱性，除去铁表面的油污，然后加稀硫酸溶解，铁与稀硫酸反应生成亚铁离子，加入硫酸铵发生（NH₄）₂ SO₄+FeSO₄+6H₂O=（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O↓，结晶过滤，摩尔盐易溶于水，难溶于有机溶剂，用酒精洗涤摩尔盐，得到摩尔盐晶体．
（1）Na₂CO₃溶液中CO₃^2-水解CO₃^2-+H₂O⇌HCO₃^-+OH^-，使Na₂CO₃溶液呈碱性，油脂在碱性溶液中水解生成溶于水的物质易于洗去，步骤1中加入10%Na₂CO₃溶液的主要作用是除去铁屑表面的油污，搅拌、升温都能加快水分子运动速度，也就能加快盐与水的接触机会，从而加快了盐的溶解速率，
故答案为：利用碳酸钠溶液呈碱性，除去铁表面的油污；搅拌或加热；
（2）浓缩结晶摩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，防止摩尔盐失水；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：加热到溶液表面出现晶膜时；
（3）减压过滤，利用大气压强原理，用减小压力的方法加快过滤的速率，并能得到较干燥的沉淀，
故答案为：得到较干燥的沉淀；
（4）摩尔盐易溶于水，不能用蒸馏水洗涤，但摩尔盐属于无机物难溶于有机物，乙醇易挥发，容易干燥；可用乙醇进行洗涤，洗去晶体表面的液体杂质，
故答案为：除去水分，减少晶体溶解损失；容易干燥；
（5）①测定摩尔盐产品中Fe²⁺的含量，采用在酸性条件下KMnO₄标准液滴定，Fe²⁺→Fe³⁺，铁元素化合价升高1价；MnO₄^-+→Mn²⁺，锰元素降低5价，化合价升降最小公倍数为5，故Fe²⁺+系数为5，MnO₄^- 系数为1，根据元素守恒可知Mn²⁺与Fe³⁺系数分别为1、5，根据电荷守恒可知缺项为H⁺，H⁺其系数为2+3×5-[2×5-1]=8，根据H元素守恒可知H₂O系数是4，所以反应离子方程式为5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=1Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；      
②测定摩尔盐产品中Fe²⁺的含量，采用在酸性条件下KMnO₄标准液滴定，反应离子方程式为5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=1Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，令4g产品中Fe²⁺的物质的量为xmol，则：
5Fe²⁺～～～～～～MnO₄^-，
5               1
xmol        0.01L×0.2mol/L
所以x=(0.01×0.2mol/L×5)/(1)=0.01mol，所以4g产品中Fe²⁺的质量0.01mol×56g/mol=0.56g，所以4g产品中Fe²⁺的质量分数为(0.56g)/(4g)×100%=14%，
故答案为：14%．