Question

11．六水合硫酸亚铁铵[（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]为浅绿色晶体，易溶于水，不溶于酒精，在水中的溶解度比FeSO₄或（NH₄）₂SO₄都要小．实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：

步骤1：铁屑的处理．将废铁屑放入热的碳酸钠溶液中浸泡几分钟后，用图1所示的倾析方法分离出固体并洗涤、干燥．
步骤2：FeSO₄溶液的制备．向锥形瓶中加入30mL的3mol•L^-1H₂SO₄溶液，再加入过量的铁屑，加热至充分反应为止．趁热过滤（如图2所示），收集滤液和洗涤液．
步骤3：六水合硫酸亚铁铵的制备．向所得FeSO₄溶液中加入饱和（NH₄）₂SO₄溶液，所得溶液经过一系列操作、洗涤后得到六水合硫酸亚铁铵晶体．
请回答下列问题：
（1）趁热过滤的目的和理由是过滤掉混合物中的铁屑，减少溶质硫酸亚铁铵的损失．
（2）①步骤3中的一系列操作包括：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
②洗涤硫酸亚铁铵晶体最好用什么试剂：乙醇．

Answer 1

分析 步骤1：铁屑的处理，碳酸钠溶液呈碱性，将废铁屑放入热的碳酸钠溶液中浸泡几分钟后，可除去表面的油脂，用倾析方法分离出固体并洗涤、干燥；
步骤2：FeSO₄溶液的制备．向锥形瓶中加入30mL的3mol•L^-1H₂SO₄溶液，再加入过量的铁屑，加热至充分反应为止．趁热过滤，可防止趁热过滤防止溶液冷却时，硫酸亚铁因析出而损失，收集滤液和洗涤液；
步骤3：六水合硫酸亚铁铵的制备．向所得FeSO₄溶液中加入饱和（NH₄）₂SO₄溶液，所得溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤后得到六水合硫酸亚铁铵晶体，因不溶于酒精，可用酒精洗涤，以此解答该题．

解答 解：（1）温度较高时硫酸亚铁的溶解度较大，溶液趁热过滤防止溶液冷却时，硫酸亚铁因析出而损失；
故答案为：过滤掉混合物中的铁屑，减少溶质硫酸亚铁铵的损失；
（2）①加入（NH₄）₂SO₄固体后，溶液表面出现晶膜时，停止加热，采取蒸发浓缩、冷却结晶方法，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；
②通过减压过滤（或抽滤）等得到较为干燥的晶体，硫酸亚铁铵晶体不溶于乙醇，可以用乙醇洗去晶体表面的水，故答案为：乙醇．

点评 本题考查物质的制备，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握实验步骤的分析判断，物质制备的实验设计方法，性质验证，晶体析出方法的应用，题目难度中等．