Question

15．硫酸亞鐵銨晶體俗名為摩爾鹽，在制藥、電鍍方面有廣泛的應(yīng)用．
資料：①硫酸亞鐵銨晶體化學(xué)式為FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O，相對(duì)分子質(zhì)量為392，易溶于水，不溶于乙醇；
②相關(guān)物質(zhì)的溶解度（單位：g）如表：

溫度/℃	FeSO4	（NH4）2SO4	FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O
10	20.0	73	17.2
20	26.5	75.4	21.6
30	32.9	78	28.1

③硫酸亞鐵銨晶體受熱時(shí)，在200℃以下只有結(jié)晶水失去．
某興趣小組的學(xué)生用含有少量銅的廢鐵屑制備硫酸亞鐵銨晶體，流程如圖：

（1）操作①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（2）過濾所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；
（3）操作①中過濾時(shí)，要趁熱進(jìn)行的原因是防止溫度降低FeSO₄晶體析出，產(chǎn)量（產(chǎn)率）降低或使FeSO₄盡可能多的溶解，提高產(chǎn)量（產(chǎn)率）；
（4）操作②的目的是得到硫酸亞鐵銨晶體．操作順序是b→c→a→d；
a．過濾        b．加熱濃縮        c．冷卻結(jié)晶        d．洗滌干燥
（5）操作②中使用乙醇洗滌，可快速晾干．這樣做的優(yōu)點(diǎn)是AB；
A．避免用水洗滌所造成的晶體損耗
B．酒精易揮發(fā)，可低溫晾干晶體
（6）該實(shí)驗(yàn)取廢鐵屑15g，最終得到硫酸亞鐵銨晶體39.2g，則原廢鐵屑中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于37.3（精確到0.1%，不要求寫過程）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)過濾所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)硫酸亞鐵的溶解度進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)制取硫酸亞鐵晶體的基本操作解答；
（5）根據(jù)硫酸亞鐵難溶于酒精，酒精有揮發(fā)性進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)硫酸亞鐵銨晶體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和廢鐵屑的質(zhì)量進(jìn)行分析．

解答 解：（1）鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（2）過濾所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；
（3）根據(jù)硫酸亞鐵的溶解表格可知，硫酸亞鐵在50℃到80℃時(shí)溶解度是比較大的，所以操作①中過濾時(shí)，要趁熱進(jìn)行的原因是防止溫度降低FeSO₄晶體析出，產(chǎn)量（產(chǎn)率）降低或使FeSO₄盡可能多的溶解，提高產(chǎn)量（產(chǎn)率）；
（4）操作②的目的是得到硫酸亞鐵銨晶體，基本操作步驟：加熱濃縮，然后冷卻結(jié)晶；再過濾；最后洗滌干燥；
（5）硫酸亞鐵溶于水不溶于酒精，用A方法洗滌硫酸亞鐵晶體損失較多，可用酒精洗滌，酒精又易揮發(fā)，能得到大量的純凈的硫酸亞鐵晶體，故選：AB；
（6）原廢鐵屑中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于$\frac{39.2g×\frac{56}{392}}{15g}$×100%=37.3%．
故答案為：（1）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（2）漏斗；
（3）防止溫度降低FeSO₄晶體析出，產(chǎn)量（產(chǎn)率）降低或使FeSO₄盡可能多的溶解，提高產(chǎn)量（產(chǎn)率）；
（4）c，a；
（5）AB；
（6）37.3%．

點(diǎn)評(píng) 過這個(gè)題培養(yǎng)學(xué)生觀察視圖的能力，以及比較分析的能力．本題考查了常見金屬的性質(zhì)以及某些鹽的性質(zhì)，完成此題，可以依據(jù)題干提供的內(nèi)容，從中抽取有用的信息，結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行．