Question

【题目】实验室用如图所示装置制备FeSO4溶液，再与等物质的量的(NH4)2SO4反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]。

已知：硫酸亚铁铵晶体在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

（1）实验装置

反应过程中会产生少量PH3气体，需使用封闭装置。用CuSO4溶液吸收PH3时会生成H3PO4和Cu。该反应的化学方程式为___。

（2）药品用量

将2gFe粉、10mL3mol·L-1H2SO4溶液加入烧瓶中反应。采取该原料配比的主要原因是___。

（3）制备FeSO4溶液

保持温度70~80℃，至反应无明显气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体质量。为避免在上述过程中析出FeSO4晶体，可采取的措施有__。

（4）制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O

①向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体，70~80℃条件下溶解后，趁热倒入50mL乙醇中，析出晶体。乙醇的作用为___。

②为防止Fe2+被氧化，可采取的主要措施有__（填字母）。

a．(NH4)2SO4固体不配成溶液，直接加入到FeSO4溶液中

b．混合液不蒸发浓缩，直接倒入无水乙醇中析出晶体

c．析出的晶体不用水洗，用90%的乙醇溶液洗涤

d．将实验中所用的乙醇回收，蒸馏后重复使用

（5）产品检验

请补充完整测定产品中SO42-含量的实验方案：准确称取约0.4g样品，溶于70mL水，__，将沉淀移入坩埚，灼烧至恒重，记录数据（实验中须使用的试剂有：2mol·L-1HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液）。

Answer 1

【答案】4CuSO4+PH3+4H2O=H3PO4+4H2SO4+4Cu↓ 避免Fe2+被氧化为Fe3+ 通过分液漏斗及时添加适量1mol·L-1H2SO4溶液；趁热过滤 降低硫酸亚铁铵在水中溶解的量 ab 加入2mol·L-1HCl溶液酸化，滴加BaCl2溶液至沉淀完全，过滤，洗涤沉淀，直至滤液滴加AgNO3溶液不出现浑浊

【解析】

（1）用CuSO4溶液吸收PH3时会生成H3PO4和Cu，结合电荷守恒和原子守恒书写化学方程式；

（2）Fe2+易被氧化；

（3）通过分液漏斗及时添加适量1mol·L-1H2SO4溶液或趁热过滤，避免在过程中析出FeSO4晶体；

（4）①可以降低硫酸亚铁铵在水中的溶解量；

②为防止Fe2+被氧化，硫酸铵固体可以不配成溶液，直接倒入硫酸亚铁中，混合溶液也可以不蒸发浓缩，直接倒入无水乙醇中析出晶体；

（5）实验首先需要将硫酸根完全转化为硫酸钡沉淀，通过称量沉淀的质量计算硫酸根离子的含量，需要先加入盐酸酸化，排除其它离子的干扰，防止其它沉淀生成，沉淀灼烧前需要洗涤沉淀保证沉淀表面无滤液中的离子，可以用硝酸银溶液检验洗涤液，确定Cl-是否存在。

（1）实验装置反应过程中会产生少量PH3气体，需使用封闭装置，用CuSO4溶液吸收PH3时会生成H3PO4和Cu。该反应的化学方程式是：4CuSO4+PH3+4H2O=H3PO4+4H2SO4+4Cu↓；

（2）药品用量将2gFe粉、10mL3mol·L-1H2SO4溶液加入烧瓶中反应，反应中铁是过量的，依据Fe2+的性质可得，采取该原料配比的主要原因是：避免Fe2+被氧化为Fe3+；

（3）制备FeSO4溶液保持温度70~80℃，至反应无明显气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体质量，依据FeSO4的性质可得，为避免在上述过程中析出FeSO4晶体，可采取的措施有：通过分液漏斗及时添加适量1mol·L-1H2SO4溶液，使溶液浓度降低，还需要趁热过滤，防止晶体在过滤过程中析出；

（4）①向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体，70~80℃条件下溶解后，趁热倒入50mL乙醇中的原因是硫酸亚铁铵不溶于乙醇，可以析出晶体。乙醇的作用为：降低硫酸亚铁铵在水中溶解的量；

② a.(NH4)2SO4固体不配成溶液，直接加入到FeSO4溶液中，可以防止在溶解固体的过程中，溶液中溶解氧气，进而氧化亚铁离子，正确；

b.蒸发浓缩过程中亚铁离子容易被空气中的氧气氧化，硫酸亚铁铵不溶于乙醇，所以可以直接倒入无水乙醇中析出晶体，防止亚铁离子被氧化，正确；

c.析出的晶体不用水洗，用90%的乙醇溶液洗涤，是为了防止溶解损失，错误；

d.将实验中所用的乙醇回收，蒸馏后重复使用，是为了节约药品，错误；

答案选ab；

（5）测定产品中SO42-含量的实验方案是：准确称取约0.4g样品，溶于70mL水，加入2mol·L-1HCl溶液酸化，滴加BaCl2溶液至沉淀完全，过滤，洗涤沉淀，直至滤液滴加AgNO3溶液不出现浑浊，将沉淀移入坩埚，灼烧至恒重，记录数据。