Question

已知硫酸亞鐵銨晶體為淺綠色，易溶于水、不溶于乙醇，在水中的溶解度比FeSO₄和（NH₄）₂SO₄都要�。荒芩�解；具有還原性，但比硫酸亞鐵穩(wěn)定．硫酸亞鐵在水中的溶解度為20.3（10℃）、26.3（20℃）、30.8（30℃）、40.1（40℃）…．以下是將綠礬（FeSO₄?7H₂O）、硫酸銨以相等物質(zhì)的量混合可制得摩爾鹽晶體的流程圖．根據(jù)如圖回答：

（1）為處理廢鐵屑表面的油污，用10%Na₂CO₃溶液清洗，請用離子方程式表示Na₂CO₃溶液呈堿性的原因：

 

．
（2）步驟1中采用傾析法分離出鐵屑，下列適合用傾析法的有

 

：
A．沉淀的顆粒較大     B．沉淀容易沉降     C．沉淀呈膠狀    D．沉淀呈絮狀
（3）步驟2中鐵屑過量的目的是（用離子方程式表示）：

 

．步驟2中溶液趁熱過濾的原因是

 

．
（4）步驟3中，加入（NH₄）₂SO₄固體后，應(yīng)加熱到溶液表面出現(xiàn)晶膜時，停止加熱．需經(jīng)過的實驗操作包括：

 

、

 

、減壓過濾（或抽濾）等得到較為干燥的晶體．
（5）制得的硫酸亞鐵銨中常含有雜質(zhì)離子Fe³⁺，檢驗方法是：

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實驗方案的設(shè)計

專題：實驗評價題

分析：用碳酸鈉溶液可以處理鐵屑表面的油污等雜質(zhì)，得到的鐵和硫酸反應(yīng)可以生成硫酸亞鐵鹽溶液，綠礬（FeSO₄?7H₂O）、硫酸銨以相等物質(zhì)的量混合可制得摩爾鹽晶體，溶液表面出現(xiàn)晶膜時，停止加熱，采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶方法，通過減壓過濾（或抽濾）等得到較為干燥的晶體．
（1）Na₂CO₃溶液中CO₃^2-水解使Na₂CO₃溶液呈堿性；
（2）沉淀的顆粒較大，靜止后容易沉降至容器底部，常用傾析法分離；
（3）防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，步驟2中溶液趁熱過濾防止溶液冷卻時，硫酸亞鐵因析出而損失；
（4）步驟3中，加入（NH₄）₂SO₄固體后，溶液表面出現(xiàn)晶膜時，停止加熱，采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶方法，通過減壓過濾（或抽濾）等得到較為干燥的晶體；
（5）根據(jù)鐵離子和硫氰酸鉀之間能反生絡(luò)合反應(yīng)得到血紅色物質(zhì)來檢驗．

解答： 解：用碳酸鈉溶液可以處理鐵屑表面的油污等雜質(zhì)，得到的鐵和硫酸反應(yīng)可以生成硫酸亞鐵鹽溶液，綠礬（FeSO₄?7H₂O）、硫酸銨以相等物質(zhì)的量混合可制得摩爾鹽晶體，溶液表面出現(xiàn)晶膜時，停止加熱，采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶方法，通過減壓過濾（或抽濾）等得到較為干燥的晶體．
（1）Na₂CO₃溶液中CO₃^2-水解CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，使Na₂CO₃溶液呈堿性．
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．
2）沉淀的顆粒較大，靜止后容易沉降至容器底部，常用傾析法分離．沉淀呈膠狀或絮狀，靜止后不容易沉降，不能采取傾析法分離．
故選：AB．
（3）Fe²⁺易被氧化為Fe³⁺，氧化的Fe³⁺與Fe發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，防止Fe²⁺被氧化為Fe³⁺．
步驟2中溶液趁熱過濾防止溶液冷卻時，硫酸亞鐵因析出而損失．
故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；防止溶液冷卻時，硫酸亞鐵因析出而損失．
（4）步驟3中，加入（NH₄）₂SO₄固體后，溶液表面出現(xiàn)晶膜時，停止加熱，采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶方法，通過減壓過濾（或抽濾）等得到較為干燥的晶體．
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶．
（5）鐵離子和硫氰酸鉀之間能反生絡(luò)合反應(yīng)得到血紅色物質(zhì)，可以用硫氰酸鉀檢驗鐵離子，操作是：取少量制得的硫酸亞鐵銨于試管中，加入適量的蒸餾水溶解，滴加1～2滴KSCN溶液，若溶液變血紅色，則含F(xiàn)e³⁺，
故答案為：取少量制得的硫酸亞鐵銨于試管中，加入適量的蒸餾水溶解，滴加1～2滴KSCN溶液，若溶液變血紅色，則含F(xiàn)e³⁺．

點評：本題以莫爾鹽的制備為載體，考察鹽類水解、氧化還原反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)滴定應(yīng)用、物質(zhì)分離提純等有關(guān)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(chǔ)知識的全面掌握．