Question

（12分）硫酸亚铁铵[(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O]为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：
步骤1 将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。
步骤2 向处理过的铁屑中加入过量的3mol·L^－1 H₂SO₄溶液，在60℃左右使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO₄溶液。
步骤3 向所得FeSO₄溶液中加入饱和(NH₄)₂SO₄溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。
请回答下列问题：
（1）在步骤1的操作中，下列仪器中不必用到的有__________（填仪器编号）
①铁架台  ②燃烧匙  ③锥形瓶  ④广口瓶  ⑤研钵  ⑥玻璃棒  ⑦酒精灯
（2）在步骤2中趁热过滤，其原因是________________________________；
（3）在步骤3制的的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe³⁺杂质。检验Fe³⁺的试剂可以用K₄〔Fe(CN)₆〕生成普鲁士蓝沉淀，有关的离子方程式是_________________________ _____。
（4）制得的晶体经过过滤后用无水乙醇洗涤而不用蒸馏水，理由是__________________；（任说两点）
（5）在25℃时，相同物质的量浓度的(NH₄)₂CO₃、(NH₄)₂SO₄、硫酸亚铁铵三种盐溶液a、b、c，其铵根离子浓度由小到大的排列顺序为_______________（用a、b、c回答）

Answer 1

（1）②④⑤；（2）防止溶液冷却时，硫酸亚铁因析出而损失。
（3）K⁺＋Fe³⁺＋[Fe(CN)₆]^4－=KFe[Fe(CN)₆]↓
（4）①硫酸亚铁铵晶体在乙醇中的溶解度小，可减小晶体在洗涤时应溶解而损失；②酒精易挥发，不会附着在晶体表面。（或：减少蒸馏水中的溶解氧对晶体的氧化）
（5）a<b<c

（1）步骤I是除去油污，由于需要加热，所以②④⑤是不需要的。
（2）由于硫酸亚铁的溶解度随温度的降低而降低，所以趁热过滤的目的是防止溶液冷却时，硫酸亚铁因析出而损失。
（3）根据反应物和生成物可以得出方程式为K⁺＋Fe³⁺＋[Fe(CN)₆]^4－=KFe[Fe(CN)₆]↓。
（4）由于硫酸亚铁铵晶体在乙醇中的溶解度小，可减小晶体在洗涤时应溶解而损失；其次酒精易挥发，不会附着在晶体表面。
（5）NH₄^＋水解显酸性，CO₃^2－水解显碱性，二者相互促进。Fe^2＋水解显酸性，和NH₄^＋水解相互抑制，所以铵根离子浓度由小到大的排列顺序为a<b<c。