Question

【题目】硫酸亚铁铵晶体化学式为xFeSO4y（NH4）2SO4zH2O，在制药、电镀方面有广泛的应用．

资料：①硫酸亚铁铵晶体易溶于水，不溶于乙醇；②硫酸亚铁铵晶体受热时，在200℃以下只有结晶水失去．

（探究一）：制备硫酸亚铁铵晶体：学生用含有少量铜的废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体，流程如图1：

（1）在盛有废铁屑的容器中，倒入热水和洗涤剂，充分搅拌．以除去废铁屑表面的油污，这是利用洗涤剂的_____作用；操作①中发生反应的化学方程式为_____；

（2）过滤所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_____．过滤操作中滤纸有多种折法，为了加快过滤速率，你选择折法是_____；

（3）操作①中过滤时，要趁热进行说明：温度高，FeSO4溶解度___（大或小），过滤后得到的固体中一定含有的物质是__；

（4）操作②的目的是得到硫酸亚铁铵晶体．操作顺序是：b→_____→_____→d；

a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却结晶 d．洗涤干燥

（5）操作②中使用乙醇洗涤，可快速晾干．这样做的优点是_____；

A、避免用水洗涤所造成的晶体损耗 B、酒精易挥发，可低温晾干晶体

（探究二）：探究硫酸亚铁铵的组成

（实验步骤）：取2份等质量的硫酸亚铁铵晶体，分别进行实验：向一份中加入过量的NaOH溶液，充分反应后得到0.68g NH3；向另一份中加入过量的BaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥得到9.32g沉淀．回答下列问题：

（6）实验中生成的NH3能使湿润的_____变蓝；写出（NH4）2SO4与NaOH反应的化学方程式：_____；

（7）取最后一次洗涤液，加入Na2SO4溶液，_____，则说明沉淀已经洗涤干净；根据实验数据，则x 和y的比值_____（相对分子质量：NH3﹣17、BaSO4﹣233）；为进一步确定硫酸亚铁铵晶体的组成，另取7.84g硫酸亚铁铵晶体，并加热使其分解，剩余固体质量与温度的关系如图3所示，则：根据图示数据，硫酸亚铁铵晶体中，x：y：z＝_____；

（8）写出A点到B点发生反应的化学方程式_____．

Answer 1

【答案】乳化 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 漏斗 A 大 Cu c a AB 石蕊试纸 (NH4)2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O 不产生白色沉淀 1：1 1：1：6 FeSO4(NH4)2SO46H2OFeSO4+(NH4)2SO42H2O+4H2O

【解析】

（1）倒入热水和洗涤剂，充分搅拌，以除去废铁屑表面的油污，这是利用洗涤剂的乳化作用；铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；故填：乳化；Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑

（2）过滤所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗．过滤操作中滤纸有多种折法，为了加快过滤速率，你选择折法是A；故填：漏斗；A

（3）加入稀硫酸后，铁可以和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，但铜不会和硫酸反应，因此铜就被过滤出来，所以，过滤后得到的固体中一定含有的物质是铜；故填：大；Cu

（4）操作②的目的是得到硫酸亚铁铵晶体，由于硫酸亚铁铵的溶解度受温度的影响较大，所以基本操作步骤：加热浓缩，然后冷却结晶；再过滤；最后洗涤干燥。故填：c；a

（5）硫酸亚铁溶于水不溶于酒精，用A方法洗涤硫酸亚铁晶体损失较多，可用酒精洗涤，酒精又易挥发，能得到大量的纯净的硫酸亚铁晶体，故填：AB

（6）氨气能和水反应生成氨水，氨水呈碱性能使石蕊变蓝色；（NH4）2SO4与NaOH反应生成硫酸钠、水和氨气； 反应的方程式是(NH4)2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O；故填：石蕊试纸；(NH4)2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O

（7）加入硫酸钠若不产生白色沉淀证明沉淀上已不附着BaCl2，则说明沉淀已经洗涤干净，

设硫酸亚铁铵晶体中硫酸铵的质量为x；

；解得：x＝2.64g

设和硫酸铵反应生成硫酸钡沉淀的质量为y

；解得：y＝4.66g

所以和硫酸亚铁反应产生硫酸钡沉淀的质量为9.32g﹣4.66g＝4.66g；

设和硫酸亚铁反应生成硫酸钡沉淀的质量为z

；解得：z＝3.04g

硫酸亚铁铵中

； 故填：1：1

由A→B固体质量减轻的质量就是生成的水的质量，7.84g硫酸亚铁铵晶体中水的质量为7.84g﹣5.68g＝2.16g，

；；故填：1：1：6

（8）加热FeSO4(NH4)2SO46H2O分解得到硫酸亚铁、硫酸铵、和水，反应的方程式是：FeSO4(NH4)2SO46H2OFeSO4+(NH4)2SO42H2O+4H2O；故填：FeSO4(NH4)2SO46H2OFeSO4+(NH4)2SO42H2O+4H2O