綠礬(FeSO
4?7H
2O)、硫酸亞鐵銨(FeSO
4?(NH
4)
2SO
4?6H
2O)是重要的化學化工試劑.工業(yè)上常利用機械加工行業(yè)產(chǎn)生的廢鐵屑為原料制備.這種廢鐵屑中;煊蠪eS(其它雜質(zhì)忽略不計),與稀硫酸反應為:FeS+H
2SO
4=FeSO
4+H
2S↑,H
2S有毒,水溶液名稱為氫硫酸.
請回答下列問題:
(1)圖Ⅰ用于制備綠礬.錐形瓶中反應產(chǎn)生綠礬,其中盛放的藥品或原料是______,發(fā)生的反應除前述化學方程式外,還一定有 (寫化學方程式):______.
若知集氣瓶的作用是作安全瓶,燒杯中發(fā)生的反應是:CuSO
4+H
2S=CuS↓+H
2SO
4,則燒杯中盛放的試劑是______,其作用為______.
(2)圖Ⅱ用于制備硫酸亞鐵銨(已知亞鐵鹽容易被氧化).在0~60℃的溫度范圍內(nèi),硫酸亞鐵銨在水中的溶解度比硫酸銨、硫酸亞鐵的溶解度小,所以硫酸亞鐵與硫酸銨的混合溶液冷卻至室溫便析出硫酸亞鐵銨.
具體操作:①打開活塞______,關閉活塞______,從______(填儀器名稱)中滴下稀H
2SO
4到250mL規(guī)格的錐形瓶中,充分反應.②待錐形瓶中的鐵屑快反應完時,關閉活塞______,打開活塞______.③放置一段時間,試劑瓶底部將結晶出硫酸亞鐵銨.
實驗中氫氣的作用是______,
氫氧化鈉溶液的作用是______.
(3)在制備硫酸亞鐵的過程中,理論上控制鐵過量或酸過量均有利于防止Fe
2+被氧化.設計兩個實驗:實驗一,控制酸過量;實驗二,控制鐵過量;其余步驟同,制得硫酸亞鐵銨,并對產(chǎn)品質(zhì)量進行檢測.檢測結果如下:
序號 | 反應物用量(n表示微粒個數(shù)) | 產(chǎn)品質(zhì)量 |
1 | n(H2SO4):n(Fe)>1:1 | 介于1級~Ⅱ級之間 |
2 | n(H2SO4):n(Fe)<1:1 | 優(yōu)于1級 |
已知產(chǎn)品質(zhì)量標準:Fe
3+的質(zhì)量分數(shù)等于0.005%,產(chǎn)品質(zhì)量定為Ⅰ級;Fe
3+的質(zhì)量分數(shù)等于0.01%,產(chǎn)品質(zhì)量定為Ⅱ級,從實驗結果中,可得出制備硫酸亞鐵溶液時,反應控制______過量為最佳.
(4)處理膠片的廢液中含大量AgNO
3、Zn(NO
3)
2和Fe(NO
3)
2,若隨意排放不僅會造成嚴重的污染,而且造成資源浪費.某同學從上述的廢液中回收金屬銀并得到副產(chǎn)品綠礬(FeSO
4?7H
2O),其回收流程如下:
操作②是______,固體A中含______,固體B是______,
x是______,y是______,x、y過量的共同作用是______.
(5)硫酸最古老的生產(chǎn)方法是:把綠礬(FeSO
4?7H
2O)裝入反應器中加強熱,會流出油狀液體,并放出有刺激性氣味的氣體(SO
2),反應器中的固體變?yōu)榧t色.這個變化的過程可用兩個化學方式表示.
①______ Fe
2O
3+SO
2↑+SO
3↑+14H
2O