Question

【題目】一種制備草酸鐵銨晶體[(NH4)3Fe(C2O4)3]的工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)CaC2的電子式為__________

(2)步驟Ⅱ主要是除去H2S、PH3等雜質(zhì)氣體。在除PH3時，PH3被氧化為H3PO4，CuSO4被還原為Cu，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____________

(3)步驟Ⅲ制H2C2O4時需要加熱硝酸的還原產(chǎn)物為NO，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________，硝酸的濃度及反應(yīng)溫度都不宜過高，是因為____________.

(4)“過濾1”需對沉淀進(jìn)行洗滌檢驗其是否洗滌干凈的依據(jù)是____________________

(5)步驟Ⅵ、VII補加草酸的目的是______________________.

(6)步驟VIII由濾液制得產(chǎn)品的操作為____________、____________、過濾、洗滌、干燥。

Answer 1

【答案】 4:1 升高溫度、增大硝酸濃度，會使硝酸的氧化性增強(qiáng)，會導(dǎo)致草酸進(jìn)一步被氧化 取最后一次洗滌液少許滴入鹽酸酸化的溶液中，若無白色沉淀生成，說明已洗滌干凈；若產(chǎn)生白色沉淀，說明未洗滌干凈 草酸過量，使溶液中，從而得到更多的產(chǎn)品 加熱（蒸發(fā)）濃縮 冷卻結(jié)晶

【解析】

(1)CaC2中碳碳共用三對電子，因此可以書寫電子式。

(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價升降守恒分析得出。

(3)根據(jù)反應(yīng)信息和氧化還原反應(yīng)得到化學(xué)方程式，由于濃度越大，溫度越高，硝酸氧化性越強(qiáng)，易將草酸氧化。

(4)沉淀表面有硫酸根雜質(zhì)，檢驗其是否洗滌干凈，主要是驗證最后一次洗液中是否有硫酸根。

(5)步驟Ⅵ、VII補加草酸，增加草酸濃度，有利于平衡向生成草酸鐵銨方向移動得到更多產(chǎn)品。

(6)步驟VIII由濾液制得產(chǎn)品，從溶液到晶體遵循一般采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等。

(1)CaC2的電子式為，故答案為：。

(2)步驟Ⅱ主要是除去H2S、PH3等雜質(zhì)氣體。在除PH3時，PH3被氧化為H3PO4，CuSO4被還原為Cu，，PH3中P化合價升高8個價態(tài)，作還原劑，CuSO4中Cu化合價降低2個，作氧化劑，根據(jù)化合價升降守恒，因此該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1，故答案為：4:1。

(3)步驟Ⅲ制H2C2O4時需要加熱硝酸的還原產(chǎn)物為NO，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3C2H2＋8HNO3 H2C2O4＋4 H2O＋8NO，硝酸具有強(qiáng)氧化性，濃度越大，溫度越高，氧化性越強(qiáng)，易將草酸氧化，因此硝酸的濃度及反應(yīng)溫度都不宜過高，是因為升高溫度、增大硝酸濃度，會使硝酸的氧化性增強(qiáng)，會導(dǎo)致草酸進(jìn)一步被氧化，故答案為：3C2H2＋8HNO3 H2C2O4＋4 H2O＋8NO；升高溫度、增大硝酸濃度，會使硝酸的氧化性增強(qiáng)，會導(dǎo)致草酸進(jìn)一步被氧化。

(4)“過濾1”需對沉淀進(jìn)行洗滌，沉淀表面有硫酸根雜質(zhì)，檢驗其是否洗滌干凈，主要是驗證最后一次洗液中是否有硫酸根，其依據(jù)是取最后一次洗滌液少許滴入鹽酸酸化的BaCl2溶液中，若無白色沉淀生成，說明已洗滌干凈；若產(chǎn)生白色沉淀，說明未洗滌干凈，故答案為：取最后一次洗滌液少許滴入鹽酸酸化的BaCl2溶液中，若無白色沉淀生成，說明已洗滌干凈；若產(chǎn)生白色沉淀，說明未洗滌干凈。

(5)步驟Ⅵ、VII補加草酸，增加草酸濃度，有利于平衡向生成草酸鐵銨方向移動，因此目的是草酸過量，使溶液中，從而得到更多的產(chǎn)品，故答案為：草酸過量，使溶液中，從而得到更多的產(chǎn)品。

(6)步驟VIII由濾液制得產(chǎn)品，溶液到晶體一般的操作為加熱（蒸發(fā)）濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，故答案為：加熱（蒸發(fā)）濃縮、冷卻結(jié)晶。