Question

硫酸亞鐵銨晶體[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O]在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，是分析化學(xué)中常見的還原劑，其實驗室制備流程如下：
回答下列問題：
（1）Na₂CO₃溶液可以除油污，原因是（用離子方程式表示）______．
（2）判斷鐵屑與硫酸基本反應(yīng)完全的現(xiàn)象是______．
（3）某同學(xué)認(rèn)為鐵屑與硫酸反應(yīng)不需精確溫度，因此不使用熱水浴加熱，改用酒精燈斷斷續(xù)續(xù)加熱維持溫度，該做法的不妥之處是______．
（4）“趁熱過濾”后的濾液有時略顯黃色，分析其原因是（用離子方程式表示）______．
（5）忽略油污質(zhì)量，本實驗中應(yīng)稱量（NH₄）₂SO₄固體的質(zhì)量為______g．
（6）若上述流程用于大量生產(chǎn)，“冷卻結(jié)晶”后的母液最佳處理方法是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）Na₂CO₃溶液中CO₃^2-水解使Na₂CO₃溶液呈堿性，用顯堿性的Na₂CO₃溶液洗去，鐵屑表面有油污．
（2）不再有氣泡產(chǎn)生（或只有極少量氣泡產(chǎn)生）時，鐵屑與硫酸基本反應(yīng)完全．
（3）溫度過高Fe²⁺易被氧化；由于有氫氣生成，明火加熱不安全．
（4）Fe²⁺易被氧氣氧化為Fe³⁺．
（5）由工藝流程可知，5g鐵屑中含有不溶性雜質(zhì)2.2g，所以鐵的質(zhì)量為2.8g，物質(zhì)的量為0.05mol，由硫酸亞鐵銨晶體[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O]可知，需要0.05mol（NH₄）₂SO₄，根據(jù)m=nM計算（NH₄）₂SO₄固體質(zhì)量．
（6）冷卻結(jié)晶后的母液中含有FeSO₄、（NH₄）₂SO₄，要充分利用原料．
解答：解：（1）Na₂CO₃溶液中CO₃^2-水解CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-，使Na₂CO₃溶液呈堿性，用顯堿性的Na₂CO₃溶液洗去表面油污．
故答案為：CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-．
（2）不再有氣泡產(chǎn)生（或只有極少量氣泡產(chǎn)生）時，說明鐵屑與硫酸基本反應(yīng)完全．
故答案為：不再有氣泡產(chǎn)生（或只有極少量氣泡產(chǎn)生）．
（3）若控制不準(zhǔn)確溫度過高Fe²⁺易被氧化；由于有氫氣生成，明火加熱不安全，氫氣易燃燒，容易發(fā)生危險．
故答案為：若控制不準(zhǔn)確溫度過高Fe²⁺易被氧化；由于有氫氣生成，明火加熱不安全．
（4）Fe²⁺易被氧氣氧化為Fe³⁺，反應(yīng)離子方程式為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O．
故答案為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O．
（5）由工藝流程可知，5g鐵屑中含有不溶性雜質(zhì)2.2g，所以鐵的質(zhì)量為5g-2.2g=2.8g，物質(zhì)的量為=0.05mol，由硫酸亞鐵銨晶體[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O]可知，需要0.05mol（NH₄）₂SO₄，所以稱量（NH₄）₂SO₄固體質(zhì)量為0.05mol×132g/mol=6.6g．
故答案為：6.6
（6）冷卻結(jié)晶后的母液中含有FeSO₄、（NH₄）₂SO₄，要充分利用原料，所以“冷卻結(jié)晶”后的母液最佳處理方法是循環(huán)使用．
故答案為：循環(huán)使用．
點評：本題考查鹽類水解、物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)分離提純等有關(guān)實驗操作、實驗條件控制、化學(xué)計算以及綜合運用知識解決問題的能力等．題目難度中等．注意基礎(chǔ)知識的全面掌握．