Question

4．硫酸亞鐵銨是一種淺藍綠色晶體，俗稱摩爾鹽，其化學式為：FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O．硫酸亞鐵在空氣中易被氧化，而形成摩爾鹽后就穩(wěn)定了．硫酸亞鐵銨可由硫酸亞鐵與硫酸銨等物質(zhì)的量混合制得．三種鹽的溶解度（單位為g/100g水）如表：下圖是模擬工業(yè)制備硫酸亞鐵銨晶體的實驗裝置．

溫度/℃	10	20	30	40	50	70
（NH4）2SO4	73.0	75.4	78.0	81.0	84.5	91.9
FeSO4•7H2O	40.0	48.0	60.0	73.3	-	-
摩爾鹽	18.1	21.2	24.5	27.9	31.3	38.5

回答下列問題：
Ⅰ．
（1）先用30%的氫氧化鈉溶液煮沸廢鐵屑（含少量油污、鐵銹、FeS），再用清水洗凈．用氫氧化鈉溶液煮沸的目的是除去鐵屑中油污
（2）將處理好的鐵屑放人錐形瓶中，加入稀硫酸．錐形瓶中發(fā)生反應的離子方程式可能為ABD（填序號）．
A．Fe+2H^+═Fe²⁺+H₂↑    B．Fe₂O₃+6H^+═2Fe³⁺+3H₂O
C．2Fe³⁺+S^2-═2Fe²⁺+S↓     D．2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺
（3）利用容器②的反應，向容器①中通入氫氣，應關閉活塞A；，打開活塞BC （填字母）．容器③中NaOH溶液的作用是吸收硫化氫氣體，防止污染空氣；向容器①中通人氫氣的目的是防止亞鐵離子被氧氣氧化．
Ⅱ．待錐形瓶中的鐵屑快反應完時，關閉、打開有關活塞繼續(xù)產(chǎn)生的氫氣會將錐形瓶中的硫酸亞鐵（含極少部分未反應的稀硫酸）壓到飽和硫酸銨溶液的底部．在常溫下放置一段時間，試劑瓶底部將結(jié)晶出硫酸亞鐵銨．
硫酸亞鐵與硫酸銨溶液混合就能得到硫酸亞鐵銨晶體，其原因是在相同溫度下，硫酸亞鐵銨的溶解度最��；從容器①中分離并得到純凈硫酸亞鐵銨晶體的操作方法是過濾、用酒精洗滌、干燥．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）氫氧化鈉溶液在加熱條件下能使油污發(fā)生水解；
（2）鐵屑中含有鐵銹（Fe₂O₃）、FeS等，都與硫酸發(fā)生反應，反應后的產(chǎn)物Fe³⁺與S^2-、Fe²⁺也可以發(fā)生氧化還原反應；
（3）亞鐵離子能被空氣中的氧氣氧化，氫氧化鈉溶液能吸收含雜質(zhì)的鐵屑與硫酸反應產(chǎn)生的硫化氫氣體，防止污染空氣；
Ⅱ．在溶液中溶解度小的物質(zhì)先析出；從溶液中析出的硫酸亞鐵銨晶體表面有硫酸、水等雜質(zhì)，需要除雜、干燥．

解答 解：Ⅰ．（1）氫氧化鈉溶液在加熱條件下能使油污發(fā)生水解，所以用氫氧化鈉溶液煮沸的目的是除去鐵屑中油污，
故答案為：除去鐵屑中油污；
（2）鐵屑中含有鐵銹（Fe₂O₃）、FeS等，都與硫酸發(fā)生反應，反應后的產(chǎn)物Fe³⁺與S^2-、Fe²⁺也可以發(fā)生氧化還原反應，但硫離子在酸性溶液中不能以S^2-形式大量存在，寫離子方程式時不能用S^2-，
故選：ABD；
（3）亞鐵離子能被空氣中的氧氣氧化，所以要通入氫氣，排除空氣，防止亞鐵離子被氧氣氧化，氫氧化鈉溶液能吸收含雜質(zhì)的鐵屑與硫酸反應產(chǎn)生的硫化氫氣體，防止污染空氣，所以利用容器②的反應，向容器①中通入氫氣，應先將氣體通過氫氧化鈉溶液，再通入容器①，所以應關閉活塞A，打開活塞BC，
故答案為：A；BC；吸收硫化氫氣體，防止污染空氣；防止亞鐵離子被氧氣氧化；
Ⅱ．根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，硫酸亞鐵、硫酸銨、硫酸亞鐵銨三種物質(zhì)中，硫酸亞鐵銨的溶解度最小，所以硫酸亞鐵銨在溶液中先析出，從溶液中析出的硫酸亞鐵銨晶體表面有硫酸、水等雜質(zhì)，需要除雜、干燥，所以從容器①中分離并得到純凈硫酸亞鐵銨晶體的操作方法是過濾、用酒精洗滌、干燥，
故答案為：在相同溫度下，硫酸亞鐵銨的溶解度最��；過濾；用酒精洗滌；干燥．

點評 本題以莫爾鹽的制備為載體，考察氧化還原反應、氧化還原反應滴定應用、物質(zhì)分離提純等有關實驗操作以及在新情境下綜合運用知識解決問題的能力．題目有一定的難度，注意基礎知識的全面掌握．