Question

【題目】硫酸亞鐵銨晶體化學式為xFeSO4y（NH4）2SO4zH2O，在制藥、電鍍方面有廣泛的應用．

資料：①硫酸亞鐵銨晶體易溶于水，不溶于乙醇；②硫酸亞鐵銨晶體受熱時，在200℃以下只有結晶水失去．

（探究一）：制備硫酸亞鐵銨晶體：學生用含有少量銅的廢鐵屑制備硫酸亞鐵銨晶體，流程如圖1：

（1）在盛有廢鐵屑的容器中，倒入熱水和洗滌劑，充分攪拌．以除去廢鐵屑表面的油污，這是利用洗滌劑的_____作用；操作①中發(fā)生反應的化學方程式為_____；

（2）過濾所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、_____．過濾操作中濾紙有多種折法，為了加快過濾速率，你選擇折法是_____；

（3）操作①中過濾時，要趁熱進行說明：溫度高，FeSO4溶解度___（大或�。�，過濾后得到的固體中一定含有的物質是__；

（4）操作②的目的是得到硫酸亞鐵銨晶體．操作順序是：b→_____→_____→d；

a．過濾 b．加熱濃縮 c．冷卻結晶 d．洗滌干燥

（5）操作②中使用乙醇洗滌，可快速晾干．這樣做的優(yōu)點是_____；

A、避免用水洗滌所造成的晶體損耗 B、酒精易揮發(fā)，可低溫晾干晶體

（探究二）：探究硫酸亞鐵銨的組成

（實驗步驟）：取2份等質量的硫酸亞鐵銨晶體，分別進行實驗：向一份中加入過量的NaOH溶液，充分反應后得到0.68g NH3；向另一份中加入過量的BaCl2溶液，充分反應后過濾、洗滌、干燥得到9.32g沉淀．回答下列問題：

（6）實驗中生成的NH3能使?jié)駶櫟?/span>_____變藍；寫出（NH4）2SO4與NaOH反應的化學方程式：_____；

（7）取最后一次洗滌液，加入Na2SO4溶液，_____，則說明沉淀已經洗滌干凈；根據實驗數據，則x 和y的比值_____（相對分子質量：NH3﹣17、BaSO4﹣233）；為進一步確定硫酸亞鐵銨晶體的組成，另取7.84g硫酸亞鐵銨晶體，并加熱使其分解，剩余固體質量與溫度的關系如圖3所示，則：根據圖示數據，硫酸亞鐵銨晶體中，x：y：z＝_____；

（8）寫出A點到B點發(fā)生反應的化學方程式_____．

Answer 1

【答案】乳化 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 漏斗 A 大 Cu c a AB 石蕊試紙 (NH4)2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O 不產生白色沉淀 1：1 1：1：6 FeSO4(NH4)2SO46H2OFeSO4+(NH4)2SO42H2O+4H2O

【解析】

（1）倒入熱水和洗滌劑，充分攪拌，以除去廢鐵屑表面的油污，這是利用洗滌劑的乳化作用；鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，反應的化學方程式為：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；故填：乳化；Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑

（2）過濾所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗．過濾操作中濾紙有多種折法，為了加快過濾速率，你選擇折法是A；故填：漏斗；A

（3）加入稀硫酸后，鐵可以和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，但銅不會和硫酸反應，因此銅就被過濾出來，所以，過濾后得到的固體中一定含有的物質是銅；故填：大；Cu

（4）操作②的目的是得到硫酸亞鐵銨晶體，由于硫酸亞鐵銨的溶解度受溫度的影響較大，所以基本操作步驟：加熱濃縮，然后冷卻結晶；再過濾；最后洗滌干燥。故填：c；a

（5）硫酸亞鐵溶于水不溶于酒精，用A方法洗滌硫酸亞鐵晶體損失較多，可用酒精洗滌，酒精又易揮發(fā)，能得到大量的純凈的硫酸亞鐵晶體，故填：AB

（6）氨氣能和水反應生成氨水，氨水呈堿性能使石蕊變藍色；（NH4）2SO4與NaOH反應生成硫酸鈉、水和氨氣； 反應的方程式是(NH4)2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O；故填：石蕊試紙；(NH4)2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O

（7）加入硫酸鈉若不產生白色沉淀證明沉淀上已不附著BaCl2，則說明沉淀已經洗滌干凈，

設硫酸亞鐵銨晶體中硫酸銨的質量為x；

；解得：x＝2.64g

設和硫酸銨反應生成硫酸鋇沉淀的質量為y

；解得：y＝4.66g

所以和硫酸亞鐵反應產生硫酸鋇沉淀的質量為9.32g﹣4.66g＝4.66g；

設和硫酸亞鐵反應生成硫酸鋇沉淀的質量為z

；解得：z＝3.04g

硫酸亞鐵銨中

； 故填：1：1

由A→B固體質量減輕的質量就是生成的水的質量，7.84g硫酸亞鐵銨晶體中水的質量為7.84g﹣5.68g＝2.16g，

；；故填：1：1：6

（8）加熱FeSO4(NH4)2SO46H2O分解得到硫酸亞鐵、硫酸銨、和水，反應的方程式是：FeSO4(NH4)2SO46H2OFeSO4+(NH4)2SO42H2O+4H2O；故填：FeSO4(NH4)2SO46H2OFeSO4+(NH4)2SO42H2O+4H2O