Question

绿矾(FeSO₄·7H₂O)、硫酸亚铁铵〔FeSO₄·(NH₄)₂SO₄·6H₂O〕是重要的化学化工试剂。工业上常利用机械加工行业产生的废铁屑为原料制备。

图Ⅰ

图Ⅱ

请回答下列问题：

(1)图Ⅰ用于制备绿矾。其中锥形瓶中盛放的药品或原料是___________，集气瓶的作用是______________；烧杯中主要发生：①CuSO₄+H₂SCuS↓+H₂SO₄

②4CuSO₄+PH₃+4H₂OH₃PO₄+4H₂SO₄+4Cu↓，则烧杯中盛放的试剂是___________，其作用是________________________________________________________________。

(2)图Ⅱ用于制备硫酸亚铁铵。在0—60 ℃的温度范围内，硫酸亚铁铵在水中的溶解度比硫酸铵、硫酸亚铁的溶解度小，冷却混合液至室温便析出硫酸亚铁铵。具体操作：①打开活塞___________，关闭活塞___________，从分液漏斗滴入6 mol·L^-1 H₂SO₄到250 mL锥形瓶，充分反应。②待锥形瓶中的铁屑快反应完时，关闭活塞___________，打开活塞___________。③放置一段时间，试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵。

(3)在制备硫酸亚铁的过程中，理论上控制铁过量或酸过量均有利于防止Fe²⁺被氧化。设计两个实验：实验一，控制酸过量；实验二，控制铁过量；其余步骤相同，可制得硫酸亚铁铵，并对产品质量进行检测。检测结果如下：

序号	反应物用量	产品质量
1	n(H2SO4)∶n(Fe)＞1∶1	介于Ⅰ级—Ⅱ级之间
2	n(H2SO4)∶n(Fe)＜1∶1	优于Ⅰ级

已知产品质量标准：Fe³⁺的质量分数等于0.005%，产品质量定为Ⅰ级；Fe³⁺的质量分数等于0.01%，产品质量定为Ⅱ级，从实验结果中，可得出制备硫酸亚铁溶液时，反应控制_________过量为最佳。

Answer 1

(1)铁屑、稀硫酸  安全瓶作用，防止烧杯中的洗液倒吸至锥形瓶中污染产物

CuSO₄溶液  吸收H₂S、PH₃等尾气

(2)BC  A  BC(或B)  A

(3)铁

解析：(1)制备FeSO₄·7H₂O使用铁屑和稀硫酸，集气瓶是起到安全瓶的作用，防止倒吸，由题给信息知烧杯中盛放的试剂是CuSO₄溶液，目的是吸收杂质气体H₂S、PH₃等尾气。

(2)注意首先生成FeSO₄而后将FeSO₄再压入饱和(NH₄)₂SO₄溶液中，从而确定活塞的开关。

(3)Fe²⁺非常容易被空气中的O₂氧化为Fe³⁺，所以控制Fe过量时，Fe+2Fe³⁺3Fe²⁺。