Question

【題目】亞鐵鹽、鐵鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、污水處理等方面有著極其廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)用鐵屑與硫酸反應(yīng)制備硫酸亞鐵。

已知：①4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O

②硫酸亞鐵在水中的溶解度如下圖：

(1)首先，將鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，分離出液體，用水洗凈鐵屑。此步驟中，分離出液體的方法通常不用過濾，使用的操作是____________(填寫操作名稱)。

(2)向處理過的鐵屑中加入適量的硫酸，在一定溫度下使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體，趁熱過濾，得硫酸亞鐵溶液。

①硫酸濃度應(yīng)選擇(填字母序號)__________；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．濃硫酸 B．10 moL·L－1硫酸

C．3 moL·L－1硫酸 D．任意濃度硫酸

②溫度宜控制在________，加熱的同時需適當(dāng)補充水，原因是___________________；

③反應(yīng)中應(yīng)保持_________ (填“＜”“＞”或“＝”) 1。

(3)亞鐵鹽在空氣中易被氧化，但形成復(fù)鹽可穩(wěn)定存在，如“摩爾鹽”，即(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(硫酸亞鐵銨)，就是在硫酸亞鐵溶液中加入少量稀硫酸溶液，再加入飽和硫酸銨溶液，經(jīng)過_______、_______、_______、_______等一系列操作后所得。

Answer 1

【答案】 傾析 C 60 ℃左右 防止硫酸亞鐵晶體析出 ＞ 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 濾洗滌 過自然干燥

【解析】（1）由于Fe屑沉在容器的底部，溶液在上部，所以分離出液體的方法通常不用過濾，使用的操作是傾析法；（2）在室溫下，Fe在濃硫酸中會發(fā)生鈍化現(xiàn)象，在10moL/L硫酸中容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鐵和SO2和水；由于FeSO4在60℃左右溶解度最大，所以溫度宜控制在60℃左右；為防止硫酸亞鐵晶體析出，加熱的同時需適當(dāng)補充水，為了防止在加熱的過程中Fe2+被氧化為Fe3+，F(xiàn)e粉應(yīng)該稍微過量一些；（3）稀硫酸的作用是為了抑制Fe2+、NH4+的水解，防止產(chǎn)物不純。

（1）首先，將鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，分離出液體，用水洗凈鐵屑．此步驟中，由于Fe屑沉在容器的底部，溶液在上部，所以分離出液體的方法通常不用過濾，使用的操作是傾析法；（2）在室溫下，Fe在濃硫酸中會發(fā)生鈍化現(xiàn)象．在10moL/L硫酸中容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鐵和SO2和水，不能得到硫酸亞鐵，所以要用3moL/L硫酸．由于FeSO4在60℃左右溶解度最大，所以溫度宜控制在60℃左右．為防止硫酸亞鐵晶體析出，加熱的同時需適當(dāng)補充水．為了防止在加熱的過程中Fe2+被氧化為Fe3+，F(xiàn)e粉應(yīng)該稍微過量一些，所以反應(yīng)中應(yīng)保持＞1；（3）在制取摩爾鹽如硫酸亞鐵銨[（NH4）2SO4FeSO46H2O]的過程，就是在FeSO4溶液中加入少量稀H2SO4溶液，再加入飽和（NH4）2SO4溶液，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等一系列操作后所得．過程中稀硫酸的作用是為了抑制Fe2+、NH4+的水解，防止產(chǎn)物不純。