硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原...

（12分）硫酸亚铁铵[(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O]为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：

步骤1  将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。

步骤2  向处理过的铁屑中加入过量的3mol·L^－1 H₂SO₄溶液，在60℃左右使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO₄溶液。

步骤3  向所得FeSO₄溶液中加入饱和(NH₄)₂SO₄溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。

请回答下列问题：

（1）在步骤1的操作中，下列仪器中不必用到的有__________（填仪器编号）

①铁架台  ②燃烧匙  ③锥形瓶  ④广口瓶  ⑤研钵  ⑥玻璃棒  ⑦酒精灯

（2）在步骤2中趁热过滤，其原因是________________________________；

（3）在步骤3制的的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe³⁺杂质。检验Fe³⁺的试剂可以用K₄〔Fe(CN)₆〕生成普鲁士蓝沉淀，有关的离子方程式是_________________________ _____。

（4）制得的晶体经过过滤后用无水乙醇洗涤而不用蒸馏水，理由是__________________；（任说两点）

（5）在25℃时，相同物质的量浓度的(NH₄)₂CO₃、(NH₄)₂SO₄、硫酸亚铁铵三种盐溶液a、b、c，其铵根离子浓度由小到大的排列顺序为_______________（用a、b、c回答）

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硫酸亚铁铵[(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O]为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：

步骤1：将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。

步骤2：向处理过的铁屑中加入过量的3 mol·L^－1 H₂SO₄溶液，在60℃左右使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO₄溶液。

步骤3：向所得FeSO₄溶液中加入饱和(NH₄)₂SO₄溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。

请回答下列问题：

(1)在步骤1的操作中，下列仪器中不必用到的有________(填仪器编号)

①铁架台　 ②燃烧匙　③锥形瓶　④广口瓶　⑤研体　⑥玻璃棒　⑦酒精灯

（2）在步骤1中用碳酸钠溶液除去油污的化学原理是________

(3)在步骤2中所加的硫酸必须过量，其原因是__________________________________

(4)在步骤3中，“一系列操作”依次为________、________  和过滤；

(5)本实验制备的硫酸亚铁铵晶体常含有杂质Fe³⁺。检验Fe³⁺常用的试剂是________________，可以观察到得现象是_____________________________

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（14分，每空2分） 硫酸亚铁容易被氧化，而硫酸亚铁铵晶体[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]较稳定，常用于代替硫酸亚铁作还原剂。现以铁屑为主要原料制备硫酸亚铁铵晶体，其反应如下：Fe+H2SO4（稀）＝FeSO4+H2↑、FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O＝(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O

步骤l：在盛有适量铁屑的锥形瓶里加入某种试剂除去油污，加热，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量，铁屑质量为1。

步骤2：将处理过的铁屑加入到一定量的稀H2SO4中，加热至50℃—80℃充分反应，趁热过滤并用少量热水洗涤，滤液及洗涤液都转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重，剩余铁屑质量为。

步骤3：准确称取所需质量的硫酸铵晶体加入“步骤2”的蒸发皿中，搅拌使之溶解，缓缓加热一段时间，将其冷却结晶、过滤。用无水乙醇洗涤晶体并自然干燥，称量所得晶体质量为。

回答下列问题：

（1）能够用于除去铁屑表面油污的试剂是　　　　　　　　 （填字母）。

A．纯碱溶液　 　　 B．烧碱溶液　 　　 C．明矾溶液 　　 　 D．稀硫酸

（2）步骤2中趁热过滤的目的是　　　　　　　　　　　 。

（3）硫酸亚铁在潮湿的空气中易被氧化生成一种物质（碱式硫酸铁），该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）铁屑表面常有少量的铁锈（Fe2O3·H2O），对FeSO4的制备　　　　 （填“有”、“无”）影响，理由是（用离子方程式回答）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）若忽略铁锈的影响，上述实验中硫酸亚铁铵晶体的产率为　　　　　 。

（6）请设计一个简单的实验，检验硫酸亚铁铵晶体中含有结晶水（简述实验操作、现象和结论） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐，(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]比绿矾（FeSO4·7H2O）更稳定，常用于定量分析。莫尔盐的一种实验室制法如下：

（1）向废铁屑中加入稀硫酸后，并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤，其目的是_________；

（2）浓度均为0.10mol•L-1的莫尔盐溶液和FeSO4溶液，c（Fe2+）前者______后者．（填“大于”、“小于”或“等于”或“无法判断”）

（3）0.10mol•L-1莫尔盐溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________；

（4）常温下，若0.10mol•L-1（NH4）2SO4溶液的pH=5，求算NH3•H2O的电离平衡常数Kb≈________；

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浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐，（NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]比绿矾（FeSO4﹒7H2O)更稳定，常用于定量分析。莫尔盐的一种实验室制法如下：

（1）向废铁屑中加入稀硫酸后，并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤，其目的是________。

（2）0.10mol·L-1莫尔盐溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________；

（3）常温下，若0.1 mol﹒L-1 (NH4)2SO4溶液的pH=5,求算NH3﹒H2O的电离平衡常数Kb=___________

（4）为了测定产品的纯度，称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为c mol﹒L-1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待测液体积均为25.00mL,实验结果记录如下：

滴定过程中发生反应的离子方程式为：_______________。滴定终点的现象是____________________。

通过实验数据计算的该产品纯度为_________(用字母ac表)。上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是____________(填符号)。

A．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积

B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡

C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗

C．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗

D．该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低

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硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]又称摩尔盐，难溶于乙醇，常用于定量分析。某实验小组利用工业废铁屑制取摩尔盐，并测定其纯度，工艺流程图如下。

已知：硫酸铵、FeSO4·7H2O、硫酸亚铁铵在水中的溶解度

(1)碱洗的目的是_________。

(2)反应1温度需控制在70~75℃，可采取的措施是________。

(3)反应2中常用3 mol·L-1的硫酸调节溶液的pH为1～2，其目的是_______。

(4)请补充完整由反应2所得溶液获得硫酸亚铁铵晶体的实验方案：____、过滤、用乙醇洗涤、低温干燥。

(5)为测定硫酸亚铁铵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体纯度，做了如下实验：

准确称取0.4000g上述硫酸亚铁铵晶体置于锥形瓶中溶解，加适量稀硫酸酸化，用0.0100 mol·L－1 标准KMnO4溶液滴定，当MnO恰好完全被还原为Mn2+时，消耗KMnO4溶液的体积为20.00 mL。

请回答下列问题：

①滴定终点的现象为____________。

②上述样品中(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体(相对分子质量为392)的质量分数为______。

③在上述方案的基础上，下列措施能进一步提高测定准确度的有_____（填字母）。

A．适当增加称量样品的质量　　　　　　　 B．用盐酸替代H2SO4溶液

C．用酚酞做指示剂　　　　　　　　　　　　 D．多次实验，取平均值

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工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时，拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液，再与等物质的量的(NH4)2SO4反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，相对分子质量为392]。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定，在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

(1)废铁屑的净化：将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热5~10min，通过倾析法弃去纯碱溶液，并用蒸馏水洗净废铁屑，待用。

(2)酸浸净化后的废铁屑：将2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入烧瓶中反应，用如图所示装置制备FeSO4溶液。保持温度70~80℃，适当添加水以补充被蒸发掉的水分，并控制溶液的pH，至反应无明显气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体质量。

①反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体，需使用封闭装置。写出用CuSO4溶液吸收H2S气体的化学反应方程式：____________________________

②反应过程中使用过量铁粉的目的是____________________________

(3)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O：向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体，70~80℃条件下溶解后，趁热倒入50mL乙醇中，析出晶体。

实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是_____ (填序号)。

A.通入过量Cl2：Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ

B.加入过量KSCN溶液：K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ

C.加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ

D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ

(4)产品纯度测定：称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，取25.00mL待测液，用浓度为cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重复上述操作2次实验结果如下：

该产品的纯度为____________________________(用含a、c的代数式表示)。

有同学提出，测定产品中SO42ˉ的含量也可测定产品的纯度，请补充完整实验方案：称取约0.4g样品，溶于70mL水，__________________________________________________，将沉淀移入坩埚，灼烧至恒重，记录数据(实验中必须使用的试剂有：2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。

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工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时，拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液，再与等物质的量的(NH4)2SO4反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，相对分子质量为392]。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定，在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

(1)废铁屑的净化：将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热5~10min，通过倾析法弃去纯碱溶液，并用蒸馏水洗净废铁屑，待用。

(2)酸浸净化后的废铁屑：将2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入烧瓶中反应，用如图所示装置制备FeSO4溶液。保持温度70~80℃，适当添加水以补充被蒸发掉的水分，并控制溶液的pH，至反应无明显气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体质量。

①反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体，需使用封闭装置。写出用CuSO4溶液吸收H2S气体的化学反应方程式：____________________________

②反应过程中使用过量铁粉的目的是____________________________

(3)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O：向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体，70~80℃条件下溶解后，趁热倒入50mL乙醇中，析出晶体。

实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是_____ (填序号)。

A.通入过量Cl2：Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ

B.加入过量KSCN溶液：K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ

C.加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ

D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ

(4)产品纯度测定：称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，取25.00mL待测液，用浓度为cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重复上述操作2次实验结果如下：

该产品的纯度为____________________________(用含a、c的代数式表示)。

有同学提出，测定产品中SO42ˉ的含量也可测定产品的纯度，请补充完整实验方案：称取约0.4g样品，溶于70mL水，__________________________________________________，将沉淀移入坩埚，灼烧至恒重，记录数据(实验中必须使用的试剂有：2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。

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工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时，拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液，再与等物质的量的(NH4)2SO4反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，相对分子质量为392]。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定，在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

(1)废铁屑的净化：将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热5~10min，通过倾析法弃去纯碱溶液，并用蒸馏水洗净废铁屑，待用。

(2)酸浸净化后的废铁屑：将2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入烧瓶中反应，用如图所示装置制备FeSO4溶液。保持温度70~80℃，适当添加水以补充被蒸发掉的水分，并控制溶液的pH，至反应无明显气泡产生，停止加热，过滤，称量残留固体质量。

①反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体，需使用封闭装置。写出用CuSO4溶液吸收H2S气体的化学反应方程式：____________________________

②反应过程中使用过量铁粉的目的是____________________________

(3)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O：向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体，70~80℃条件下溶解后，趁热倒入50mL乙醇中，析出晶体。

实验中，需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下，分别取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是_____ (填序号)。

A.通入过量Cl2：Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ

B.加入过量KSCN溶液：K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ

C.加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ

D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ

(4)产品纯度测定：称取ag产品溶于水，配制成500mL溶液，取25.00mL待测液，用浓度为cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重复上述操作2次实验结果如下：

该产品的纯度为____________________________(用含a、c的代数式表示)。

有同学提出，测定产品中SO42ˉ的含量也可测定产品的纯度，请补充完整实验方案：称取约0.4g样品，溶于70mL水，__________________________________________________，将沉淀移入坩埚，灼烧至恒重，记录数据(实验中必须使用的试剂有：2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。

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(13分)摩尔盐[(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O]在空气中比一般亚铁盐稳定，是化学分析中常用的还原剂。某研究性学习小组用下图所示的实验装置来制取摩尔盐，实验步骤如下，回答下列问题：

(1)    用30％的NaOH溶液和废铁屑（含少量油污、铁锈等）混合、煮沸，以除去铁屑表面油污，然后冷却、洗涤、分离，将分离出的NaOH溶液装入③中，废铁屑放入②中。

(2)    利用容器②的反应，向容器①中通入氢气，应关闭活塞________，打开活塞________（填字母）。向容器①中通人氢气的目的是________。

待锥形瓶中的铁屑快反应完时，关闭活塞________，打开活塞________②中继续产生的氢气会将________（填①、②或③，后同）容器中的溶液压入①      ________            容器，在常温下放置一段时间，混合溶液底部将结晶析出硫酸亚铁铵。

(3)    为了确定产品中亚铁离子的含量，研究小组用滴定法来测定。

①试配平反应的离子方程式：

②滴定时，将KMnO₄溶液装在________（酸式或碱式）滴定管中，判断反应到达滴定终点的现象为。

（4）装KMnO₄滴定管用蒸馏水润洗后，未用KMnO₄液润洗导致滴定结果（填“偏小”、“偏大”或“无影响”）________。

（5）观察装KMnO₄滴定管读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视则结果会导致测得的Fe^2＋溶液浓度测定值________（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）

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