黄铁矾法是硫酸体系中除铁的常用方法，黄铵铁矾是黄铁矾中的一种[化学式可表示为(NH4)xF...

黄铁矾法是硫酸体系中除铁的常用方法，黄铵铁矾是黄铁矾中的一种[化学式可表示为(NH4)xFey(SO4)z(OH)w，摩尔质量为480 g·mol－1]。

(1) 除去MnSO4酸性溶液中的Fe2＋可向溶液中加入MnO2，充分搅拌，然后用氨水调节溶液的pH为1～3，升温到95 ℃，静置即可形成黄铵铁矾沉淀。MnO2氧化Fe2＋的离子方程式为_______________________，静置形成黄铵铁矾过程中溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2) 依据下列实验和数据可确定黄铵铁矾的化学式。

①称取黄铵铁矾2.400 g，加入足量NaOH溶液充分反应后过滤，向滤液中加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，得到沉淀2.330 g。

②Mim Ristic等曾对黄铵铁矾进行热分解实验，其结果可用下图热重曲线表示(已知：黄铵铁矾在300 ℃前分解释放的物质为H2O，300～575 ℃之间只有NH3·H2O放出，此时残留固体只存在Fe、O、S三种元素，670 ℃以上得到的是纯净的红棕色粉末)。

根据以上实验及图中数据确定黄铵铁矾的化学式______________(写出计算过程)。

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一种用硫酸烧渣(主要成分Fe2O3、FeO、Fe3O4、FeS2、SiO2)制备铵黄铁矾[(NH4)xFey(SO4)z(OH)n，其中Fe为+3价]的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）焙烧前需进行“粉磨”的目的是_______________；硫酸烧渣加褐煤高温焙烧的主要目的是__________。

（2）“焙烧”的温度与“浸取”时浸出率的关系如下图1所示，超过800℃时，浸出率开始降低，其原因是缺少_____________________；

（3）步骤④Fe2+的氧化率随控制条件及时间的变化关系如上图2所示，适宜的条件为　　 _________选填I、II、III、IV)。从滤液中可回收的产品是________________(填化学式)。

（4）为测定产品铵黄铁矾的化学式，进行以下实验：

步骤1：取19.2 g铵黄铁矾，加足量的稀盐酸溶解，将所得溶液分为A、B两等份；

步骤2：向A中加入足量的NaOH溶液并加热，共收集到0.448L　 NH3(标准状况下）过滤后将所得滤渣洗涤干燥并灼烧至质量不再变化，可得4 8 g固体残渣；

步骤3：向B中加入足量的BaCl2溶液，过滤洗涤干燥，可得9. 32 g固体残渣。

则产品铵黄铁矾的化学式为_______________。

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湿法炼锌产生的黄铵铁矾[(NH4)xFey(SO4)z(OH)w]渣的综合利用具有广泛前景。

（1）黄铵铁矾高温下分解可得到一种红棕色固体，该红棕色固体的化学式为______________。

（2）在酸性媒介中，黄铵铁矾对H2O2氧化去除水溶液中的MB(对亚甲基蓝)有催化作用。反应温度高于80℃时MB的去除率下降，其原因可能是__________________________________。

（3）为测定某黄铵铁矾样品的组成，进行下列实验：

① 取一定量黄铵铁矾样品，将其溶于少量稀盐酸中，再加水稀释至250.00 mL，得到溶液A。

② 取25.00 mL溶液A，加足量的NaOH溶液并充分加热，生成NH3 224mL(标准状况)，将产生的沉淀过滤、洗涤，滤液合并后加入足量的BaCl2溶液，生成白色沉淀4.66 g。

③ 另取25.00 mL溶液A，用SnCl2将Fe3＋还原为Fe2＋，再用HgCl2除去过量的SnCl2，最后用0.2000 mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点(Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O)，消耗标准溶液25.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。_______________

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硫酸铁铵[(NH4)xFey(SO4)z∙nH2O]是一种重要铁盐，实验室采用废铁屑来制备硫酸铁铵的流程如下：

(1)将废铁屑和Na2CO3溶液混合煮沸可除去铁屑表面的油脂，原理是_____________。

(2)“氧化”过程需使用足量的H2O2，同时溶液要保持pH小于0.5，目的是__________。

(3)化学兴趣小组用如下方法测定硫酸铁铵晶体的化学式：

步骤1：准确称取样品28.92 g，溶于水配成100 mL溶液。

步骤2：准确量取25.00 mL步骤1所得溶液于锥形瓶中，加入适量稀硫酸，滴加过量的SnCl2溶液（Sn2+与Fe3+反应生成Sn4+和Fe2+），充分反应后除去过量的Sn2+。用0.1000mol∙L－1的K2Cr2O7溶液滴定Fe2+，滴定至终点时消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL。（滴定过程中Cr2O72-转化成Cr3+）

步骤3：准确量取25.00 mL步骤1所得溶液于锥形瓶中，加入过量的BaCl2溶液，将所得白色沉淀过滤、洗涤、干燥后称量，所得固体质量为6.99 g。

①排除装有K2Cr2O7溶液的滴定管尖嘴处气泡的方法是_________。

②通过计算确定该硫酸铁铵的化学式____________（写出计算过程）。

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溶液中除铁时还常用NaClO3作氧化剂，在较小的pH条件下最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠 [Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。下图是温度-pH与生成的沉淀关系图，图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域。下列说法不正确的是　 ｛已知25℃，Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39｝

A.工业生产黄铁矾钠，温度控制在85～95℃pH=1.5左右

B.pH=6，温度从80℃升高至150℃体系得到的沉淀被氧化

C.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+ 离子方程式为：6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O

D.在25℃时溶液经氧化，调节溶液pH=4 ，此时溶液中c(Fe3+)=2.64×10-9 mol·L－1

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溶液中除铁时还常用NaClO3作氧化剂，在较小的pH条件下最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠 [Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。下图是温度-pH与生成的沉淀关系图，图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域。下列说法不正确的是　 ｛已知25℃，Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39｝

A.工业生产黄铁矾钠，温度控制在85～95℃pH=1.5左右

B.pH=6，温度从80℃升高至150℃体系得到的沉淀被氧化

C.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+ 离子方程式为：6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O

D.在25℃时溶液经氧化，调节溶液pH=4 ，此时溶液中c(Fe3+)=2.64×10-9 mol·L－1

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溶液中除铁时还常用NaClO3作氧化剂，在较小的pH条件下最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠 [Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。下图是温度-pH与生成的沉淀关系图，图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域。下列说法不正确的是　 ｛已知25℃，Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39｝

A.工业生产黄铁矾钠，温度控制在85～95℃pH=1.5左右

B.pH=6，温度从80℃升高至150℃体系得到的沉淀被氧化

C.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+ 离子方程式为：6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O

D.在25℃时溶液经氧化，调节溶液pH=4 ，此时溶液中c(Fe3+)=2.64×10-9 mol·L－1

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溶液中除铁时还常用NaClO3作氧化剂，在较小的pH条件下最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。如图是温度-pH与生成的沉淀关系图，图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域。下列说法不正确的是（　　 ）｛已知25℃，Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39｝

A.在25℃时溶液经氧化，调节溶液pH=4，此时溶液中c(Fe3+)=2.64×10-9mol·L-1

B.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+离子方程式为：6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O

C.pH=6，温度从80℃升高至150℃体系得到的沉淀被氧化

D.工业生产黄铁矾钠，温度控制在85～95℃pH=1.5左右

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化合物(NH4)xFey(SO4)m是一种重要的化工原料。某实验小组为探究该物质的组成，进行如下实验：

（1）探究铁元素化合价

A.甲同学认为铁可能只有+3价；

B.乙同学认为铁可能只有+2价；

C.丙同学认为铁的化合价________________________________。

请设计实验，证明丙同学的结论：______________________________________。

（2）三位同学通过实验证明，铁的化合价为+2价。为了进一步探究该化合物的组成，设计了如下实验：

①准确称取4.36g样品，配制成100.00mL溶液A；

②准确量取20.00mL溶液A，用0.0200 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液滴定其中的Fe2+离子，消耗标准溶液的体积为40.00 mL；

③测定NH4+的含量；另取20.00mL溶液A，加入足量的NaOH溶液并充分加热，用100mL0.10 mol/L的稀盐酸吸收，再用0.10mol/LNaOH标准溶液滴定吸收液，消耗NaOH的体积为60mL。

Ⅰ.写出步骤②中发生的离子方程式__________________________________。

Ⅱ.步骤③中，加入NaOH溶液发生的化学反应方程式______________________________；加入的指示剂是_____________________，判断滴定终点的现象为_____________________，若滴定管在使用前未用NaOH标准溶液润洗，测得的NH4+含量将_____________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。Ⅲ. (NH4)xFey(SO4)m的化学简式为_________________________。

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硫酸亚铁铵是一种常用化学试剂，其晶体[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]溶于水电离成简单离子，在乙醇中溶解度很小。

Ⅰ、硫酸亚铁铵晶体的制取

①用热的Na₂CO₃溶液洗涤除去铁屑表面油污；②用蒸馏水洗涤铁屑；③将铁屑溶于足量稀硫酸，过滤；④滤液中加入(NH₄)₂SO₄固体，经溶解、蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得硫酸亚铁按晶体。

（1）用热的Na₂CO₃溶液除去油污的原理是________。

（2）铁屑因被空气氧化含少量Fe₂O₃，加稀H₂SO₄时Fe₂O₃会溶解产生少量Fe³⁺，但铁屑被H₂SO₄充分溶解后的溶液中并未检测出Fe³⁺，用离子方程式说明原因：________。

（3）步骤④中过滤得到的晶体表面含少量水，可用无水乙醇洗涤除去。需要用无水乙醇洗涤的理由是________。

Ⅱ．测定产品中各种离子含量

（4）称取ag产品，准确配制250mL溶液，取出25.00 mL溶液，加入足量BaCl₂溶液，然后过滤、洗涤沉淀、烘干称重，得到bg沉淀。ag产品中含SO₄^2—的物质的量为________mol。

（5）取（4）所配溶液25.00 mL放入锥形瓶，加入足量稀H₂SO₄，然后用0.1000mol·L^—1，KMnO₄溶 液滴定，终点时消耗20.00mL KMnO₄溶液。滴定时反应的离子方程式（未配平）为：________Fe²⁺+________H⁺+________MnO₄^—＝________Fe³⁺+________Mn²⁺+________H₂O

①配平上述离子方程式，并标明电子转移的方向和总数。

②若上述数据只由一次滴定测得，某同学据此计算出ag产品中Fe²⁺含量为0.1mol。该同学得出结果的做法是否合理，请说明理由：。

（6）另取ag产品，放入烧瓶中，加入足量NaOH溶液，产生气体用足量稀H₂SO₄吸收。实验前后稀H₂SO₄增重cg。实验装置如图。

结果表明按该方案测定NH₄⁺的量时会产生较大误差，请对如 下两种情况的原因进行分析：

①NH₄⁺测定结果偏高，原因可能________；

②NH₄⁺测定结果偏低，原因可能________。

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