Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室中采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]的具體流程如圖：

（1）步驟①中通常加入熱的碳酸鈉溶液，其目的是__。

（2）步驟②需要加熱的目的是___。鐵屑中含少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可用圖1所示裝置進(jìn)行凈化處理，X溶液為___（填字母）。

A.蒸餾水 B.飽和食鹽水 C.NaOH溶液 D.稀HNO3

（3）步驟③中，要保持溶液的pH<0.5的原因是___。

（4）步驟⑤包含抽濾操作（如圖-2所示），儀器Y的名稱為__。

（5）采用熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到150℃時(shí)，失掉1.5個(gè)結(jié)晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為___。

Answer 1

【答案】除去廢鐵屑表面的油污 加快反應(yīng)速率 C 抑制Fe3+水解 布氏漏斗 NH4Fe(SO4)2·12H2O

【解析】

通過流程圖分析，廢鐵屑經(jīng)過步驟①得到干凈鐵屑，鐵與H2SO4在80~95℃時(shí)反應(yīng)得到FeSO4的濾液和廢渣，再向?yàn)V液中加入5%H2O2，可將Fe2+氧化為Fe3+，得到硫酸鐵溶液，最后經(jīng)過步驟④、⑤得到硫酸鐵銨，再根據(jù)分析，結(jié)合題干可解答問題。

(1)Na2CO3溶液具有除油污的作用，則步驟①中通常加入熱的碳酸鈉溶液的目的時(shí)除去廢鐵屑表面的油污，得到干凈鐵屑，故答案為：除去廢鐵屑表面的油污；

(2)步驟②加熱可加快反應(yīng)速率，鐵屑中含少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為SO2，一般用NaOH溶液除去，故答案為：加快反應(yīng)速率；C；

(3)Fe3+易水解，因此氧化時(shí)要保持溶液的pH<0.5，故答案為：抑制Fe3+水解；

(4) 儀器Y的名稱為布氏漏斗，故答案為：布氏漏斗；

(5)設(shè)硫酸鐵銨晶體為1mol，，由題意可知硫酸鐵銨失去的重量就是水的重量，其關(guān)系式為：，

解得x≈12，所以硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2·12H2O，故答案為：NH4Fe(SO4)2·12H2O。