某化學(xué)課外活動(dòng)小組利用廢鐵屑(含少量硫等元素)為原料制備硫酸亞鐵銨晶體[(NH
4)
2 SO
4?FeSO
4?6H
2O]
設(shè)計(jì)如圖所示的裝置。(夾持儀器略去)
稱取一定量的表面除去油污的廢鐵屑于錐形瓶中,加入適量的稀硫酸,在通風(fēng)櫥中置于50~60℃熱水浴中加熱充分反應(yīng),溶液冷卻至室溫后加入氨水,使其完全反應(yīng),制得淺綠色懸濁液。
(1)相比通常鐵與稀硫酸生成氫氣的條件,在實(shí)驗(yàn)中選擇50~60℃熱水浴的原因是
加快反應(yīng)速率,受熱均勻
加快反應(yīng)速率,受熱均勻
;錐形瓶中溶液冷卻至室溫后再加入氨水的原因
溫度過(guò)高,氨水揮發(fā)過(guò)多,原料利用率低
溫度過(guò)高,氨水揮發(fā)過(guò)多,原料利用率低
。
(2)C瓶中KMnO
4溶液的作用是
吸收H2S等雜質(zhì)氣體,防止污染空氣
吸收H2S等雜質(zhì)氣體,防止污染空氣
。
(3)若要確保獲得淺綠色懸濁液,下列符合實(shí)驗(yàn)要求的是
a
a
。(填字母)
a.保持鐵屑過(guò)量
b.控制溶液呈強(qiáng)堿性
c.將稀硫酸改為濃硫酸
(4)莫爾鹽[(NH
4)
2 Fe(SO
4)
2?6H
2O]是一種重要的化學(xué)藥品,一定條件下,(NH
4)
2 Fe(SO
4)
2發(fā)生分解:4(NH
4)
2Fe(SO
4)
2═2Fe
2O
3+5SO
2↑+3SO
3↑+N
2↑+6NH
3↑+7H
2O,下列敘述正確的是
d
d
。
a.反應(yīng)生成amol N
2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6a mol
b.該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是硫的兩種氧化物
c.有amol電子轉(zhuǎn)移時(shí),生成SO
2的物質(zhì)的量為0.1a mol
d.將氣體產(chǎn)物用足量BaCl
2溶液吸收,只得到一種沉淀物
(5)摩爾鹽比綠礬穩(wěn)定,不易被空氣氧化。為探究Fe
2+穩(wěn)定因素設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),配制同濃度的FeSO
4溶液(pH=4.5)和(NH
4)
2Fe(SO
4)
2溶液(pH=4.0),各取2mL置于兩支試管中,溶液均呈淺綠色,分別滴入2滴KSCN溶液產(chǎn)生紅褐色渾濁的原因
4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+
4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+
。
討論影響Fe
2+穩(wěn)定性的因素,小組同學(xué)提出以下3種假設(shè):
假設(shè)1,其它條件相同時(shí),NH
4+的存在使(NH
4)
2Fe(SO
4)
2溶液中Fe
2+穩(wěn)定性較好
假設(shè)2:其它條件相同時(shí),在一定pH范圍內(nèi),溶液pH越小Fe
2+穩(wěn)定性越好
假設(shè)3:
當(dāng)其它條件相同時(shí),硫酸根離子濃度大小影響Fe2+的穩(wěn)定性
當(dāng)其它條件相同時(shí),硫酸根離子濃度大小影響Fe2+的穩(wěn)定性
。
(6)稱取ag所制得的(NH
4)
2 Fe(SO
4)
2?6H
2O(M=392g/mol),用加熱煮沸的蒸餾水溶解,配制250mL溶液取出25mL放入錐形瓶中,用cmol?L
-1 KMnO
4溶液滴定,消耗KMnO
4溶液VmL,則硫酸亞鐵銨晶體的純度為
。(用含c、V、a的代數(shù)式表示)
【答案】加快反應(yīng)速率,受熱均勻;溫度過(guò)高,氨水揮發(fā)過(guò)多,原料利用率低;吸收H
2S等雜質(zhì)氣體,防止污染空氣;a;d;4Fe
2++O
2+10H
2O=4Fe(OH)
3↓+8H
+;當(dāng)其它條件相同時(shí),硫酸根離子濃度大小影響Fe
2+的穩(wěn)定性;