硫*铁铵[NH4Fe(SO4)2•xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑...
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硫*铁铵[NH4Fe(SO4)2•xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫*铁铵,具体流程如下:
回答下列问题:
1.步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是_________________。
2.步骤②需要加热的目的是_________________,温度保持80~95 ℃,采用的合适加热方式是_________________。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为_________________(填标号)。
3.步骤③中选用足量的,理由是_________________。分批加入,同时为了_________________,溶液要保持pH小于0.5。
4.步骤⑤的具体实验*作有______________,经干燥得到硫*铁铵晶体样品。
5.采用热重分析法测定硫*铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时,失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫*铁铵晶体的化学式为______________。
【回答】
*:1.碱煮水洗;
2.加快反应;热水浴;C;
3.将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质;防止Fe3+水解;
4.加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)
4Fe(SO4)2•12H2O。
解析:本题涉及的考点有铁及其化合物、氧化还原反应和工艺流程等:考查了学生将实际问题分解,通过运用相关知识分析和解决化学问题的能力,体现了科学态度与社会责任的学科核心素养,以及关注社会发展的价值观念。
1.用热纯碱溶液洗去铁屑表面的油污后,再用水洗涤铁屑表面附着物。
2.加热可以加快化学反应速率,进而加快铁屑的溶解。为便于控制温度在80~95 ℃,可采取水浴加热方式。铁屑中硫化物与稀H2SO4反应生成**气体H2S,可用碱液吸收,并用倒扣漏斗,既能充分吸收又能防止倒吸。
3.步骤③利用H2O2的强氧化*将Fe2+全部氧化为Fe3+。为防止Fe3+水解,需控制溶液的pH小于
0.5。
4.从溶液中得到产品硫*铁铵晶体,先加热浓缩、冷却结晶,然后过滤、洗涤、干燥即可。
5.设硫*铁铵晶体的物质的量为1 mol,加热到150 ℃,失去1.5 mol(即27 g)水,质量减轻5.6%,则硫*铁铵晶体的相对分子质量为27/5.6%≈482,NH4Fe(SO4)2的相对分子质量为266,则剩余部分为水,(482-266)/18=12,故硫*铁铵晶体的化学式为NH4Fe(SO4)2•12H2O。
知识点:燃烧热和中和热
题型:实验,探究题
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