Question

【题目】硫酸铁铵[NH4Fe（SO4）2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：

回答下列问题：

（1）步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_________________。

（2）步骤②需要加热的目的是_________________，温度保持80~95 ℃，采用的合适加热方式是_________________。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为_________________（填标号）。

（3）步骤③中选用足量的H2O2，理由是_______________。分批加入H2O2，同时为了_________________，溶液要保持pH小于0.5。

（4）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 ℃时，失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为______________。

Answer 1

【答案】碱煮水洗 加快反应速率 水浴加热 C 将Fe2+全部氧化为Fe3+，不引入杂质 防止Fe3+水解 NH4Fe(SO4)2·12H2O

【解析】

（1）利用油脂能在碱性条件下水解分析。

（2）根据影响速率的因素分析。根据水浴加热能控制一定的温度范围分析。根据产生的气体成分和防止倒吸进行分析。

（3）根据过氧化氢的反应产物分析。铁离子能发生水解，要抑制其水解。

（4）根据失去的水的比重分析计算晶体中水分子个数。

(1)油污的主要成分为油脂，在碱性条件下能水解，所以可以用碱煮水洗的方法除去；

(2)温度升高可以加快反应速率；温度保持80~95 ℃适合用水浴加热的方法；铁屑中的硫化物和硫酸反应生成硫化氢气体，有毒，应选用氢氧化钠除去，为了防止倒吸，故选C；

(3) 过氧化氢能将Fe2+全部氧化为Fe3+，且不引入杂质；铁离子能水解，所以要控制溶液的pH小于0.5。

(4)设硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)2·xH2O，其相对分子质量为266+18x，失去1.5个水分子的式量为1.5×18=27，失重5.6%，则27/（266+18x）=5.6%，解x=12，所以硫酸铁铵化学式为 NH4Fe(SO4)2·12H2O。