Question

【題目】硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)26H2O又稱莫爾鹽，是淺綠色晶體。用硫鐵礦（主要含FeS2、SiO2等）制備莫爾鹽的流程如下：（已知：FeS2與H2SO4不反應）

（1）莫爾鹽屬于____________。

A、酸式鹽 B、堿式鹽 C、復鹽 D、硫酸鹽

（2）硫鐵礦焙燒的主反應是：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，加快硫鐵礦焙燒速率的措施有__________，若150kg硫鐵礦（FeS2質量分數為80%）完全反應轉移電子數為________________________

（3）加H2SO4酸浸，發生反應的離子方程式為________________________________。

（4）“還原”時，Fe3+可通過反應Ⅰ、Ⅱ被FeS2還原。

反應Ⅰ的離子方程式為：FeS2 +14Fe3+ +8H2O===15Fe2++ 2SO42—+16H+

反應Ⅱ的離子方程式為：_________________________________。

（5）為證明所得莫爾鹽晶體中含有Fe2+和NH4+，實驗方法是取其少量溶液于一支試管中，_______________證明含有Fe2+和NH4+。

Answer 1

【答案】C、D 將硫鐵礦粉碎、增大通入空氣的量或提高焙燒溫度 1.1×104NA Fe2O3+ 6H+ = 2Fe3++3H2O FeS2 +2Fe3+ = 3Fe2++2S 加入適量濃氫氧化鈉溶液，溶液中的白色沉淀迅速變灰綠，最終變為紅褐色；微熱，用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口，觀察到濕潤的紅色石蕊試紙變藍，證明含有Fe2+和NH4+

【解析】

硫鐵礦焙燒時，FeS2與氧氣高溫下反應生成氧化鐵和二氧化硫；加入稀硫酸，稀硫酸和氧化鐵反應生成硫酸鐵和水；硫酸鐵和FeS2反應生成硫酸亞鐵、硫（或硫酸）；硫酸亞鐵溶液與硫酸銨溶液按一定比例混合，經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得硫酸亞鐵銨晶體。

（1）硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)26H2O是由兩種陽離子和一種酸根陰離子形成的鹽，屬于復鹽，也是硫酸鹽，故選CD；

故答案為：C、D；

（2）焙燒時，如果將硫鐵礦粉碎，增大固體表面積，可以加快硫鐵礦焙燒速率；如果鼓入過量空氣，增大氧氣濃度可以加快硫鐵礦焙燒速率；如果升高溫度，增大活化分子數，可以加快反應速率，

在4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2反應中，Fe和S的化合價都升高，氧元素化合價降低，1mol氧氣得4mol電子，若有4mol FeS2反應轉移電子44mol，則150kg硫鐵礦（FeS2質量分數為80%）完全反應轉移電子數為=1.1×104NA；

故答案為：將硫鐵礦粉碎、增大通入空氣的量或提高焙燒溫度；1.1×104NA；

（3）加H2SO4酸浸時，氧化鐵和硫酸反應生成硫酸鐵和水，反應的離子方程式為Fe2O3+ 6H+ = 2Fe3++3H2O，

故答案為：Fe2O3+ 6H+ = 2Fe3++3H2O；

（4）由流程圖可知，“還原”時，Fe3+和FeS2反應生成硫酸亞鐵、硫（或硫酸），則

反應Ⅱ的離子方程式為：FeS2 +2Fe3+ = 3Fe2++2S，

故答案為：FeS2 +2Fe3+ = 3Fe2++2S；

（5）Fe2+和NH4+均能與堿反應，Fe2+與氫氧化鈉溶液反應，溶液中立即生成白色沉淀，白色沉淀迅速變灰綠色，最終變為紅褐色；NH4+與氫氧化鈉溶液微熱反應，生成能使紅色石蕊試紙變藍的氣體，

故答案為：加入適量濃氫氧化鈉溶液，溶液中的白色沉淀迅速變灰綠，最終變為紅褐色；微熱，用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口，觀察到濕潤的紅色石蕊試紙變藍，證明含有Fe2+和NH4+。