Question

硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)是一種重要的食品和飼料添加劑．實(shí)驗(yàn)室通過如下實(shí)驗(yàn)由廢鐵屑制備FeSO₄·7H₂O晶體：

①將5％Na₂CO₃溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數(shù)分鐘，用傾析法除去Na₂CO₃溶液，然后將廢鐵屑用水洗滌2遍～3遍；

②向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸，控制溫度在50℃～80℃之間至鐵屑耗盡；

③趁熱過濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶；

④待結(jié)晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌2次～3次，再用濾紙將晶體吸干；

⑤將制得的FeSO₄·7H₂O晶體放在一個小廣口瓶中，密閉保存．

請回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)步驟①的目的是________，加熱的作用是________．

(2)實(shí)驗(yàn)步驟②明顯不合理，理由是________．

(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中用少量冰水洗滌晶體，其目的是________．

(4)經(jīng)查閱資料后發(fā)現(xiàn)，硫酸亞鐵在不同溫度下結(jié)晶可分別得到FeSO₄·7H₂O、FeSO₄·4H₂O和FeSO₄·H₂O．硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度和該溫度下析出晶體的組成如下表所示(僅在56.7℃、64℃溫度下可同時析出兩種晶體)．

請根據(jù)上表中數(shù)據(jù)在圖中作出硫酸亞鐵的溶解度曲線．

(5)若需從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出FeSO₄·4H₂O，應(yīng)控制的結(jié)晶溫度(t)的范圍為________．

Answer 1

答案：
解析：

(1)除油污,升高溫度，Na2CO3水解程度增大，溶液堿性增強(qiáng)，去油污能力增強(qiáng) 　　(2)應(yīng)該鐵屑過量(或反應(yīng)后溶液中必須有鐵剩余)，否則溶液中可能有Fe3+存在 　　(3)用冰水洗滌可降低洗滌過程中FeSO4·7H2O的損耗 　　(4)如圖 　　(5)56.7℃＜t＜64℃ 　　解析：(1)廢鐵屑的表面一般會有些油污，它易被堿性溶液溶掉．Na2CO3溶液呈堿性，且溫度越高堿性越強(qiáng)． 　　(2)加入過量的稀硫酸后，形成FeSO4和H2SO4的混合溶液．Fe2+易被氧化為Fe3+，F(xiàn)e易將Fe3+還原為Fe2+． 　　(3)硫酸亞鐵晶體的溶解度隨著溫度的升高而增大．用冰水洗滌，既可達(dá)到洗滌的目的，又可減少硫酸亞鐵晶體的損耗． 　　(4)由表中信息可知，選(50，33.0)、(56.7，35.2)、(64，35.6)、(70，33.0)、(80，30.5)、(90，27.0)等點(diǎn)描圖較合適． 　　(5)在56.7℃下析出FeSO4·7H2O和FeSO4·4H2O，在64℃下析出FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O．因此，在56.7℃＜t＜64℃的范圍內(nèi)析出FeSO4·4H2O．