Question

15．硫酸亚铁铵晶体俗名为摩尔盐，在制药、电镀方面有广泛的应用．
资料：①硫酸亚铁铵晶体化学式为FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O，相对分子质量为392，易溶于水，不溶于乙醇；
②相关物质的溶解度（单位：g）如表：

温度/℃	FeSO4	（NH4）2SO4	FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O
10	20.0	73	17.2
20	26.5	75.4	21.6
30	32.9	78	28.1

③硫酸亚铁铵晶体受热时，在200℃以下只有结晶水失去．
某兴趣小组的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）操作①中发生反应的化学方程式为Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（2）过滤所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；
（3）操作①中过滤时，要趁热进行的原因是防止温度降低FeSO₄晶体析出，产量（产率）降低或使FeSO₄尽可能多的溶解，提高产量（产率）；
（4）操作②的目的是得到硫酸亚铁铵晶体．操作顺序是b→c→a→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AB；
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
（6）该实验取废铁屑15g，最终得到硫酸亚铁铵晶体39.2g，则原废铁屑中铁元素的质量分数不低于37.3（精确到0.1%，不要求写过程）．

Answer 1

分析 （1）根据铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气进行分析；
（2）根据过滤所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗进行分析；
（3）根据硫酸亚铁的溶解度进行分析；
（4）根据制取硫酸亚铁晶体的基本操作解答；
（5）根据硫酸亚铁难溶于酒精，酒精有挥发性进行分析；
（6）根据硫酸亚铁铵晶体中铁元素的质量分数和废铁屑的质量进行分析．

解答 解：（1）铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（2）过滤所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；
（3）根据硫酸亚铁的溶解表格可知，硫酸亚铁在50℃到80℃时溶解度是比较大的，所以操作①中过滤时，要趁热进行的原因是防止温度降低FeSO₄晶体析出，产量（产率）降低或使FeSO₄尽可能多的溶解，提高产量（产率）；
（4）操作②的目的是得到硫酸亚铁铵晶体，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；
（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，故选：AB；
（6）原废铁屑中铁元素的质量分数不低于$\frac{39.2g×\frac{56}{392}}{15g}$×100%=37.3%．
故答案为：（1）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（2）漏斗；
（3）防止温度降低FeSO₄晶体析出，产量（产率）降低或使FeSO₄尽可能多的溶解，提高产量（产率）；
（4）c，a；
（5）AB；
（6）37.3%．

点评 过这个题培养学生观察视图的能力，以及比较分析的能力．本题考查了常见金属的性质以及某些盐的性质，完成此题，可以依据题干提供的内容，从中抽取有用的信息，结合已有的知识进行．