硫*鐵銨[NH4Fe(SO4)2•xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源,變廢為寶,在實驗室中探究採用廢鐵屑...
問題詳情:
硫*鐵銨[NH4Fe(SO4)2•xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源,變廢為寶,在實驗室中探究採用廢鐵屑來製備硫*鐵銨,具體流程如下:
回答下列問題:
1.步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油汙,方法是_________________。
2.步驟②需要加熱的目的是_________________,溫度保持80~95 ℃,採用的合適加熱方式是_________________。鐵屑中含有少量硫化物,反應產生的氣體需要淨化處理,合適的裝置為_________________(填標號)。
3.步驟③中選用足量的,理由是_________________。分批加入,同時為了_________________,溶液要保持pH小於0.5。
4.步驟⑤的具體實驗*作有______________,經乾燥得到硫*鐵銨晶體樣品。
5.採用熱重分析法測定硫*鐵銨晶體樣品所含結晶水數,將樣品加熱到150 ℃時,失掉1.5個結晶水,失重5.6%。硫*鐵銨晶體的化學式為______________。
【回答】
*:1.鹼煮水洗;
2.加快反應;熱水浴;C;
3.將Fe2+全部氧化為Fe3+;不引入雜質;防止Fe3+水解;
4.加熱濃縮、冷卻結晶、過濾(洗滌)
4Fe(SO4)2•12H2O。
解析:本題涉及的考點有鐵及其化合物、氧化還原反應和工藝流程等:考查了學生將實際問題分解,通過運用相關知識分析和解決化學問題的能力,體現了科學態度與社會責任的學科核心素養,以及關注社會發展的價值觀念。
1.用熱純鹼溶液洗去鐵屑表面的油汙後,再用水洗滌鐵屑表面附著物。
2.加熱可以加快化學反應速率,進而加快鐵屑的溶解。為便於控制溫度在80~95 ℃,可採取水浴加熱方式。鐵屑中硫化物與稀H2SO4反應生成**氣體H2S,可用鹼液吸收,並用倒扣漏斗,既能充分吸收又能防止倒吸。
3.步驟③利用H2O2的強氧化*將Fe2+全部氧化為Fe3+。為防止Fe3+水解,需控制溶液的pH小於
0.5。
4.從溶液中得到產品硫*鐵銨晶體,先加熱濃縮、冷卻結晶,然後過濾、洗滌、乾燥即可。
5.設硫*鐵銨晶體的物質的量為1 mol,加熱到150 ℃,失去1.5 mol(即27 g)水,質量減輕5.6%,則硫*鐵銨晶體的相對分子質量為27/5.6%≈482,NH4Fe(SO4)2的相對分子質量為266,則剩餘部分為水,(482-266)/18=12,故硫*鐵銨晶體的化學式為NH4Fe(SO4)2•12H2O。
知識點:燃燒熱和中和熱
題型:實驗,探究題
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