硫酸铁铵aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、...

硫酸铁铵aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。某化工厂以硫酸亚铁（含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵。

请回答下列问题：

（1）滤渣A的主要成分是__________________。

（2）下列物质中最适合的氧化剂B是________；反应的离子方程式__________________。

a．NaClO　　　　　　 b．H2O2　　　　　　 c．KMnO4　　　　　　 d．K2Cr2O7

（3）操作甲、乙的名称分别是：甲______________，乙___________________。

（4）上述流程中，氧化之后和加热蒸发之前，需取少量溶液检验Fe2+是否已全部被氧化，所加试剂能否用酸性的KMnO4溶液？____(填“能”或“不能”)理由是： ________________________。（可用语言或方程式说明）

（5）检验硫酸铁铵中NH4+的方法是________________________________________。

（6）称取14.00 g样品，将其溶于水配制成100 mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14 g沉淀；向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO3) 2溶液，恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为______________________。

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硫酸铁铵aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。某化工厂以硫酸亚铁（含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵。

请回答下列问题：

（1）硫酸亚铁溶液加H2SO4酸化的主要目的是_________________，滤渣A的主要成分是_______________。

（2）下列物质中最适合的氧化剂B是________；反应的离子方程式　　　　　　　　 。

a．NaClO　　　　　　 b．H2O2　　　　　　 c．KMnO4　　　　　　 d．K2Cr2O7

（3）操作甲、乙的名称分别是：甲______________，乙___________________。

（4）上述流程中，氧化之后和加热蒸发之前，需取少量溶液检验Fe2+是否已全部被氧化，所加试剂　　　　　 能否用酸性的KMnO4溶液？　　　　　 (填“能”或“不能”)理由是： 　　　　　　　　　　 。（可用语言或方程式说明）

（5）检验硫酸铁铵中NH4+的方法是____________________________。

（6）称取14.00 g样品，将其溶于水配制成100 mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14 g沉淀；向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO3) 2溶液，恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为______________________。

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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3 mol·L^－1 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研体　⑥玻璃棒　⑦酒精灯

（2）在步骤1中用碳酸钠溶液除去油污的化学原理是________

(3)在步骤2中所加的硫酸必须过量，其原因是__________________________________

(4)在步骤3中，“一系列操作”依次为________、________  和过滤；

(5)本实验制备的硫酸亚铁铵晶体常含有杂质Fe³⁺。检验Fe³⁺常用的试剂是________________，可以观察到得现象是_____________________________

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硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]又称摩尔盐，难溶于乙醇，常用于定量分析。某实验小组利用工业废铁屑制取摩尔盐，并测定其纯度，工艺流程图如下。

已知：硫酸铵、FeSO4·7H2O、硫酸亚铁铵在水中的溶解度

(1)碱洗的目的是_________。

(2)反应1温度需控制在70~75℃，可采取的措施是________。

(3)反应2中常用3 mol·L-1的硫酸调节溶液的pH为1～2，其目的是_______。

(4)请补充完整由反应2所得溶液获得硫酸亚铁铵晶体的实验方案：____、过滤、用乙醇洗涤、低温干燥。

(5)为测定硫酸亚铁铵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体纯度，做了如下实验：

准确称取0.4000g上述硫酸亚铁铵晶体置于锥形瓶中溶解，加适量稀硫酸酸化，用0.0100 mol·L－1 标准KMnO4溶液滴定，当MnO恰好完全被还原为Mn2+时，消耗KMnO4溶液的体积为20.00 mL。

请回答下列问题：

①滴定终点的现象为____________。

②上述样品中(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体(相对分子质量为392)的质量分数为______。

③在上述方案的基础上，下列措施能进一步提高测定准确度的有_____（填字母）。

A．适当增加称量样品的质量　　　　　　　 B．用盐酸替代H2SO4溶液

C．用酚酞做指示剂　　　　　　　　　　　　 D．多次实验，取平均值

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明矾[KAl（SO4）2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等．利用炼铝厂的废料﹣铝灰（含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO·xFe2O3）可制备明矾．工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）明矾净水的原理是（用离子方程表示）________________；

（2）操作Ⅰ是________，操作Ⅱ是蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥．

（3）检验滤液A中是否存在Fe2+的试剂是________（只用一种试剂）

（4）在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为（该条件下Fe2+ 转化为Fe3+，MnO4﹣转化为Mn2+）________________。

已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示

注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L﹣1

根据表中数据解释调pH=3的目的________________。

（5）已知：在pH=3、加热条件下，MnO4﹣可与Mn2+反应生成MnO2．加入MnSO4发生反应的离子方程式为________________________。

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（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·L^－1 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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（14分，每空2分） 硫酸亚铁容易被氧化，而硫酸亚铁铵晶体[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]较稳定，常用于代替硫酸亚铁作还原剂。现以铁屑为主要原料制备硫酸亚铁铵晶体，其反应如下：Fe+H2SO4（稀）＝FeSO4+H2↑、FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O＝(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O

步骤l：在盛有适量铁屑的锥形瓶里加入某种试剂除去油污，加热，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量，铁屑质量为1。

步骤2：将处理过的铁屑加入到一定量的稀H2SO4中，加热至50℃—80℃充分反应，趁热过滤并用少量热水洗涤，滤液及洗涤液都转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重，剩余铁屑质量为。

步骤3：准确称取所需质量的硫酸铵晶体加入“步骤2”的蒸发皿中，搅拌使之溶解，缓缓加热一段时间，将其冷却结晶、过滤。用无水乙醇洗涤晶体并自然干燥，称量所得晶体质量为。

回答下列问题：

（1）能够用于除去铁屑表面油污的试剂是　　　　　　　　 （填字母）。

A．纯碱溶液　 　　 B．烧碱溶液　 　　 C．明矾溶液 　　 　 D．稀硫酸

（2）步骤2中趁热过滤的目的是　　　　　　　　　　　 。

（3）硫酸亚铁在潮湿的空气中易被氧化生成一种物质（碱式硫酸铁），该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）铁屑表面常有少量的铁锈（Fe2O3·H2O），对FeSO4的制备　　　　 （填“有”、“无”）影响，理由是（用离子方程式回答）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）若忽略铁锈的影响，上述实验中硫酸亚铁铵晶体的产率为　　　　　 。

（6）请设计一个简单的实验，检验硫酸亚铁铵晶体中含有结晶水（简述实验操作、现象和结论） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐，(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]比绿矾（FeSO4·7H2O）更稳定，常用于定量分析。莫尔盐的一种实验室制法如下：

（1）向废铁屑中加入稀硫酸后，并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤，其目的是_________；

（2）浓度均为0.10mol•L-1的莫尔盐溶液和FeSO4溶液，c（Fe2+）前者______后者．（填“大于”、“小于”或“等于”或“无法判断”）

（3）0.10mol•L-1莫尔盐溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________；

（4）常温下，若0.10mol•L-1（NH4）2SO4溶液的pH=5，求算NH3•H2O的电离平衡常数Kb≈________；

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浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐，（NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]比绿矾（FeSO4﹒7H2O)更稳定，常用于定量分析。莫尔盐的一种实验室制法如下：

（1）向废铁屑中加入稀硫酸后，并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤，其目的是________。

（2）0.10mol·L-1莫尔盐溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________；

（3）常温下，若0.1 mol﹒L-1 (NH4)2SO4溶液的pH=5,求算NH3﹒H2O的电离平衡常数Kb=___________

（4）为了测定产品的纯度，称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为c mol﹒L-1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待测液体积均为25.00mL,实验结果记录如下：

滴定过程中发生反应的离子方程式为：_______________。滴定终点的现象是____________________。

通过实验数据计算的该产品纯度为_________(用字母ac表)。上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是____________(填符号)。

A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积

B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡

C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗

C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗

D．该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低

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以活性炭为催化剂，可以将工业废气中的SO2催化氧化变为硫酸，进而制得各种硫酸盐，如硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]等。

（1）研究表明，SO2在活性炭上催化氧化的反应机理可以表示为（*标记的为吸附状态）

Ⅰ．二氧化硫的吸附：SO2(g)SO2*　　　 ΔH1=a kJ·mol－1

Ⅱ．氧气的吸附：O2(g)2O*　　　　　　　 ΔH2=b kJ·mol－1

Ⅲ．三氧化硫的氧化：SO2*+O*=SO3*　　 ΔH3=c kJ·mol－1

Ⅳ．三氧化硫的脱附：SO3*SO3(g) 　　 ΔH4=d kJ·mol－1

根据上述反应机理，写出SO2在活性炭上催化氧化的热化学方程式____。

（2）以硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为原料通过下列流程可以制备晶体A。

①已知25 ℃时，[Fe(C2O4)3]3－(aq)＋SCN－(aq)[Fe(SCN)]2＋(aq)＋3C2O42-(aq)，K＝10－16。某研究小组同学欲检验晶体A中含有三价铁，取少量晶体放入试管中，用蒸馏水充分溶解，向试管中滴入几滴0.1 mol·L－1KSCN溶液。请判断上述实验方案是否可行并说明理由：____。

②某研究小组通过如下实验步骤测定晶体A的化学式：

步骤1：准确称取A样品4.910 0 g，干燥脱水至恒重，残留物质量为4.370 0 g；

步骤2：准确称取A样品4.910 0 g置于锥形瓶中，加入足量的3.000 mol·L－1 H2SO4溶液和适量蒸馏水，用0.500 0 mol·L－1 KMnO4溶液滴定，当MnO4－恰好完全被还原为Mn2＋时，消耗KMnO4溶液的体积为24.00 mL；(C2O42－＋MnO4－＋H+→CO2↑＋Mn2＋＋H2O)

步骤3：将步骤1所得固体溶于水，加入铁粉0.280 0 g，恰好完全反应。

通过计算确定晶体A的化学式（写出计算过程）。_____________

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