20.(12分)硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体:

   ① 将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍;

② 向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;

③ 趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;

④ 待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;

⑤ 将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。

请回答下列问题:

⑴ 实验步骤①的目的是____________________,加热的作用是__________________。

⑵ 实验步骤②明显不合理,理由是__________________________________________。

⑶ 实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,其目的是______________;______________。

⑷ 经查阅资料后发现,硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O、和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在57.6℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)。

硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成

温度/℃   
0
10
30
50
56.7
60
64
70
80
90
溶解度/g
14.0
17.0
25.0
33.0
35.2
35.3
35.6
33.0
30.5
27
析出晶体
FeSO4·7H2O
FeSO4·4H2O
FeSO4·H2O

请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。

⑸ 若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O,应控制的结晶温度(t)的范围为________。

 0  171736  171744  171750  171754  171760  171762  171766  171772  171774  171780  171786  171790  171792  171796  171802  171804  171810  171814  171816  171820  171822  171826  171828  171830  171831  171832  171834  171835  171836  171838  171840  171844  171846  171850  171852  171856  171862  171864  171870  171874  171876  171880  171886  171892  171894  171900  171904  171906  171912  171916  171922  171930  447090 

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