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________；反应的离子方程式 。

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，氧化之后和加热蒸发之前，需取少量溶液检验Fe2+是否已全部被氧化，所加试剂 能否用酸性的KMnO4溶液？ (填“能”或“不能”)理由是： 。（可用语言或方程式说明）

（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，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】（1）增大溶液中SO42－浓度，将Ca2+转化为沉淀； CaSO4

（2）b（1分）；H2O2+2 Fe2++2H+= 2Fe3++ 2H2O（2分）

（3）冷却结晶 常温晾干

（4）不能， 因为H2O2和Fe2+均能使酸性的KMnO4溶液褪色

（5）在试管中加入少量样品和NaOH固体加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，看到试纸变成蓝色

（6）Fe2(SO4) 3·2(NH4) 2SO4·2H2O（2分）

【解析】

试题分析：分析题给流程和信息知硫酸亚铁（含少量硝酸钙）溶液中加入硫酸酸化，可生成硫酸钙沉淀，减压过滤，加入过氧化氢将硫酸亚铁氧化为硫酸铁，加入硫酸铵，在80℃下反应可生成硫酸铁铵，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，最后经常温晾晒可到纯净的硫酸铁铵。

（1）加入硫酸，可增大溶液中SO42-浓度，将Ca2+转化为CaSO4沉淀，同时抑制Fe2+水解。

（2）为避免引入新杂质，应加入过氧化氢为氧化剂，还原产物是水，选b；反应的离子方程式为

H2O2+2 Fe2++2H+= 2Fe3++ 2H2O 。

（3）在80℃下反应可生成硫酸铁铵，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，最后经常温晾晒可到纯净的硫酸铁铵，温度不能过高，防止分解。

（4）上述流程中，氧化之后和加热蒸发之前，需取少量溶液检验Fe2+是否已全部被氧化，所加试剂不能用酸性的KMnO4溶液，理由是H2O2和Fe2+均能使酸性的KMnO4溶液褪色。

（5）检验硫酸铁铵中NH4+的方法是在试管中加入少量样品和NaOH固体加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，看到试纸变成蓝色。

（6）称取14.00g样品，将其溶于水配置成100mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14g沉淀，应为氢氧化铁，物质的量为2.14g÷107g/mol=0.02mol，向另一份溶液中加入0.05mol Ba（NO3）2溶液，恰好完全反应，则n（SO42-）=0.05mol，所以14.00g样品中含有Fe2（SO4）3的物质的量为0.02mol，n（SO42-）为0.1mol，则（NH4）2SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol，则m（H2O） = 14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol × 132 g/mol = 0.72g，n（H2O） = 0.04mol，n[Fe2（SO4）3] ： n[（NH4）2SO4] ： n（H2O） = 0.02：0.04：0.04 = 1：2：2，所以化学式为Fe2(SO4) 3·2(NH4) 2SO4·2H2O 。