Question

【题目】硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)26H2O又称莫尔盐，是浅绿色晶体。用硫铁矿（主要含FeS2、SiO2等）制备莫尔盐的流程如下：（已知：FeS2与H2SO4不反应）

（1）莫尔盐属于____________。

A、酸式盐 B、碱式盐 C、复盐 D、硫酸盐

（2）硫铁矿焙烧的主反应是：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，加快硫铁矿焙烧速率的措施有__________，若150kg硫铁矿（FeS2质量分数为80%）完全反应转移电子数为________________________

（3）加H2SO4酸浸，发生反应的离子方程式为________________________________。

（4）“还原”时，Fe3+可通过反应Ⅰ、Ⅱ被FeS2还原。

反应Ⅰ的离子方程式为：FeS2 +14Fe3+ +8H2O===15Fe2++ 2SO42—+16H+

反应Ⅱ的离子方程式为：_________________________________。

（5）为证明所得莫尔盐晶体中含有Fe2+和NH4+，实验方法是取其少量溶液于一支试管中，_______________证明含有Fe2+和NH4+。

Answer 1

【答案】C、D 将硫铁矿粉碎、增大通入空气的量或提高焙烧温度 1.1×104NA Fe2O3+ 6H+ = 2Fe3++3H2O FeS2 +2Fe3+ = 3Fe2++2S 加入适量浓氢氧化钠溶液，溶液中的白色沉淀迅速变灰绿，最终变为红褐色；微热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明含有Fe2+和NH4+

【解析】

硫铁矿焙烧时，FeS2与氧气高温下反应生成氧化铁和二氧化硫；加入稀硫酸，稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水；硫酸铁和FeS2反应生成硫酸亚铁、硫（或硫酸）；硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液按一定比例混合，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得硫酸亚铁铵晶体。

（1）硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)26H2O是由两种阳离子和一种酸根阴离子形成的盐，属于复盐，也是硫酸盐，故选CD；

故答案为：C、D；

（2）焙烧时，如果将硫铁矿粉碎，增大固体表面积，可以加快硫铁矿焙烧速率；如果鼓入过量空气，增大氧气浓度可以加快硫铁矿焙烧速率；如果升高温度，增大活化分子数，可以加快反应速率，

在4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2反应中，Fe和S的化合价都升高，氧元素化合价降低，1mol氧气得4mol电子，若有4mol FeS2反应转移电子44mol，则150kg硫铁矿（FeS2质量分数为80%）完全反应转移电子数为=1.1×104NA；

故答案为：将硫铁矿粉碎、增大通入空气的量或提高焙烧温度；1.1×104NA；

（3）加H2SO4酸浸时，氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3+ 6H+ = 2Fe3++3H2O，

故答案为：Fe2O3+ 6H+ = 2Fe3++3H2O；

（4）由流程图可知，“还原”时，Fe3+和FeS2反应生成硫酸亚铁、硫（或硫酸），则

反应Ⅱ的离子方程式为：FeS2 +2Fe3+ = 3Fe2++2S，

故答案为：FeS2 +2Fe3+ = 3Fe2++2S；

（5）Fe2+和NH4+均能与碱反应，Fe2+与氢氧化钠溶液反应，溶液中立即生成白色沉淀，白色沉淀迅速变灰绿色，最终变为红褐色；NH4+与氢氧化钠溶液微热反应，生成能使红色石蕊试纸变蓝的气体，

故答案为：加入适量浓氢氧化钠溶液，溶液中的白色沉淀迅速变灰绿，最终变为红褐色；微热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明含有Fe2+和NH4+。