Question

【题目】硫酸铁铵[aFe2(SO4)3·b(NH4)2SO4·cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。某化工厂以硫酸亚铁（含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵。

请回答下列问题：

(1)硫酸亚铁溶液加 H2SO4 酸化的主要目的是____________，滤渣 A的主要成分是______________。

(2)下列物质中最适合的氧化剂 B 是____________。

a．NaClO b．H2O2 c．KMnO4 d．K2Cr2O7

(3)操作甲、乙的名称分别是：甲_____________，乙_____________。

(4)上述流程中，有一处不严密，请指出并修改_____________。

(5)检验硫酸铁铵中NH4+的方法是_____________。

(6)称取 14.00 g 样品，将其溶于水配制成 100 mL 溶液，并分成两等份，向其中一份 中加入足量 NaOH 溶液，过滤洗涤得到 2.14 g 沉淀；向另一份溶液中加入 0.05 mol Ba(NO3)2 溶液，恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为_____________。

Answer 1

【答案】抑制Fe2+的水解 CaSO4 b 冷却结晶 常温晾干 氧化后和加热蒸发前需检验Fe2+是否全部被氧化 在试管中加入少量样品和氢氧化钠固体加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，观察到试纸变蓝 Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O

【解析】

原料中加入硫酸酸化，可生成硫酸钙沉淀，减压过滤后向滤液中加入过氧化氢氧化可生成硫酸铁；加入硫酸铵在80℃下反应可生成硫酸铁铵，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、常温晾干可得到纯净的硫酸铁铵，据此分析。

(1)硫酸亚铁溶液中Fe2+水解显酸性，加入硫酸抑制Fe2+的水解；同时硫酸根浓度增大，结合Ca2+生成CaSO4沉淀，答案为：抑制Fe2+的水解；CaSO4；

(2)为避免引入新的杂质，应该加入H2O2，因为其还原产物是水，答案为：b；

(3) 在80℃下反应可生成硫酸铁铵，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、常温晾干可得到纯净的硫酸铁铵，温度不能过高，防止其分解，答案为：冷却结晶；常温晾干；

(4)为提高产品的纯度，在加热蒸发之前要检验Fe2+是否全部被氧化， 答案为：氧化后和加热蒸发前需检验Fe2+是否全部被氧化；

(5)检验NH4+的方法是加入强碱溶液，加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体，从而证明原溶液中含有NH4+，答案为：在试管中加入少量样品和氢氧化钠固体加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，观察到试纸变蓝；

(6)称取 14.00 g 样品，将其溶于水配制成 100 mL 溶液，并分成两等份，说明每一份的样品质量为7g；向其中一份中加入足量 NaOH 溶液，过滤洗涤得到 2.14 g 沉淀，沉淀为Fe(OH)3，物质的量为，即Fe2(SO4)3的物质的量0.01mol；向另一份溶液中加入 0.05 mol Ba(NO3)2 溶液，恰好完全反应，生成BaSO4，则的物质的量为0.05mol，Fe2(SO4)3中有0.03mol，则(NH4)2SO4中有0.02mol，(NH4)2SO4的物质的量为0.02mol；一份样品中水的质量，水的物质的量为0.02mol；则，化学式为： Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O。