亞鐵鹽、鐵鹽在工農業生產、生活、污水處理等方面有着極其廣泛的應用,現用鐵屑與硫*反應制備硫*亞鐵。已知:①4F...
問題詳情:
亞鐵鹽、鐵鹽在工農業生產、生活、污水處理等方面有着極其廣泛的應用,現用鐵屑與硫*反應制備硫*亞鐵。
已知:①4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O
②硫*亞鐵在水中的溶解度如下圖:
(1)首先,將鐵屑放入碳**溶液中煮沸除油污,分離出液體,用水洗淨鐵屑。此步驟中,分離出液體的方法通常不用過濾,使用的*作是____________(填寫*作名稱)。
(2)向處理過的鐵屑中加入適量的硫*,在一定温度下使其反應到不再產生氣體,趁熱過濾,得硫*亞鐵溶液。
①硫*濃度應選擇(填字母序號)__________;
A.濃硫* B.10 moL·L-1硫*
C.3 moL·L-1硫* D.任意濃度硫*
②温度宜控制在________,加熱的同時需適當補充水,原因是___________________;
③反應中應保持_________ (填“<”“>”或“=”) 1。
(3)亞鐵鹽在空氣中易被氧化,但形成複鹽可穩定存在,如“摩爾鹽”,即(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(硫*亞鐵銨),就是在硫*亞鐵溶液中加入少量稀硫*溶液,再加入飽和硫*銨溶液,經過_______、_______、_______、_______等一系列*作後所得。
【回答】
【*】 (1). 傾析 (2). C (3). 60 ℃左右 (4). 防止硫*亞鐵晶體析出 (5). > (6). 蒸發濃縮 (7). 冷卻結晶 (8). 濾洗滌 (9). 過自然乾燥
【解析】
分析:(1)由於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*作是傾析法;(2)在室温下,Fe在濃硫*中會發生鈍化現象,在10moL/L硫*中容易發生氧化還原反應產生硫*鐵和SO2和水;由於FeSO4在60℃左右溶解度最大,所以温度宜控制在60℃左右;為防止硫*亞鐵晶體析出,加熱的同時需適當補充水,為了防止在加熱的過程中Fe2+被氧化為Fe3+,Fe粉應該稍微過量一些;(3)稀硫*的作用是為了抑制Fe2+、NH4+的水解,防止產物不純。
詳解:(1)首先,將鐵屑放入碳**溶液中煮沸除油污,分離出液體,用水洗淨鐵屑.此步驟中,由於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*作是傾析法;(2)在室温下,Fe在濃硫*中會發生鈍化現象.在10moL/L硫*中容易發生氧化還原反應產生硫*鐵和SO2和水,不能得到硫*亞鐵,所以要用3moL/L硫*.由於FeSO4在60℃左右溶解度最大,所以温度宜控制在60℃左右.為防止硫*亞鐵晶體析出,加熱的同時需適當補充水.為了防止在加熱的過程中Fe2+被氧化為Fe3+,Fe粉應該稍微過量一些,所以反應中應保持>1;(3)在製取摩爾鹽如硫*亞鐵銨[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]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,經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾等一系列*作後所得.過程中稀硫*的作用是為了抑制Fe2+、NH4+的水解,防止產物不純。
點睛:本題考查鐵鹽、亞鐵鹽的實驗方案的設計、評價、反應原理、鹽類的水解等知識,題目綜合*強,為高考高頻考點,特別注意學習化工生產中涉及用於混合物分離和提純的方法。
知識點:金屬元素的單質及其化合物
題型:綜合題