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硫酸亚铁铵〔(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O〕又称莫尔盐,它是浅绿色晶体,比一般亚铁盐稳定,是常用的分析试剂。莫尔盐在水中的溶解度小于硫酸铵、硫酸亚铁。制备莫尔盐的化学方程式为:

(NH4)2SO4+FeSO4+6H2O*(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。

某研究性学习小组设计的在实验室用废铁屑制备莫尔盐的步骤如下:

①将废铁屑放入10%的Na2CO3溶液中煮沸除油污,冷却,洗涤,倾析得铁屑;

②将处理过的铁屑放入过量的3 mol·L-1 H2SO4溶液中,控温在50 —60 ℃条件下至无气体产生,趁热过滤除去不溶于酸的杂质,得FeSO4溶液;

③将一定量硫酸铵加入到硫酸亚铁溶液中,使其完全溶解;

④从溶液中分离出莫尔盐晶体。

试回答:

(1)步骤②中存在设计缺陷,应改进为_________________,改进的目的是(用离子方程式表示)_________________。

(2)步骤④从溶液中分离出莫尔盐晶体的实验操作包括________________________。

(3)请设计实验,检验莫尔盐晶体中是否含有Fe3+。__________________________。

(1)第②步应加入过量的铁屑  Fe+2Fe3+*3Fe2+

(2)加热浓缩,降温结晶,过滤

(3)取少量晶体于试管中,加适量水溶解,再滴入几滴KSCN溶液,若溶液变为红色,证明存在Fe3+,若溶液不变红色,证明不存在Fe3+

解析:因铁屑表面有氧化物,故应加入过量的铁屑以保证Fe3+转化为Fe2+,2Fe3++Fe*3Fe2+

因莫尔盐的溶解度较小,可采用:加热浓缩、降温结晶、过滤操作;

Fe3+的特性之一是与KSCN显血红色,取少量莫尔盐晶体,制成溶液,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色则含Fe3+,否则不含Fe3+

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

某校化学课外小组用硫酸铁废液(含少量硫酸铜和稀硫酸),制备硫酸亚铁晶体并进行如下实验。制备硫酸亚铁晶体主要的操作流程如下:

请根据题目要求回答下列问题。

(1)A的化学式为_______________,上述操作过程中用到的玻璃仪器有:①烧杯、②玻璃棒、③酒精灯、④温度计、⑤_______________。

(2)趁热过滤的目的是______________________________。

(3)结晶操作过程中应控制滤液酸性的原因是______________________________。

(4)已知硫酸亚铁铵〔(NH4)2Fe(SO4)2〕比硫酸亚铁稳定,常用在分析化学中。硫酸亚铁铵可用硫酸铵和硫酸亚铁反应制得。实验室利用硫酸亚铁铵溶液和草酸溶液反应生成草酸亚铁沉淀来制备草酸亚铁。写出硫酸亚铁铵溶液与草酸溶液反应的离子方程式:______________________________________。

(5)草酸亚铁晶体(相对分子质量180)受热易分解。某课外小组设计如图的实验装置来检验其分解产物。

①该装置中最不合理的部分_______________(填字母),原因是____________________。

②改用正确装置实验开始后,B处变蓝,说明草酸亚铁晶体中有_______________;C处有白色沉淀,E处部分黑色粉末变为红色,说明草酸亚铁分解产生_______________(填化学式,下同);反应后在A处试管中有黑色固体粉末(混合物)产生,倒出时有燃烧现象。A处试管中的黑色固体粉末可能是_______________。

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

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。

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年浙江省瑞安中学高二下学期期末考试化学试卷(带解析) 题型:实验题

(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·L1 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)

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科目:高中化学 来源:2013届浙江省高二下学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:实验题

(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·L1 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)

 

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