Question

13．實驗室以廢鐵屑為原料制備硫酸亞鐵銨晶體[（NH₄）₂SO₄•FeSO₄•6H₂O]，其步驟如下：
步驟1：將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，傾倒出液體，用水洗凈鐵屑．
步驟2：向處理過的鐵屑中加入過量的3mol•L^-1H₂SO₄溶液，在60℃左右使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體，趁熱過濾，得FeSO₄溶液．
步驟3：向所得FeSO₄溶液中加入飽和（NH₄）₂SO₄溶液，經(jīng)過“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體．
請回答下列問題：
（1）從以下儀器中選擇組裝，完成實驗操作步驟1必需的儀器有①②④⑤⑥⑦（填編號）
①鐵架臺    ②漏斗    ③廣口瓶    ④石棉網(wǎng)    ⑤燒杯   ⑥玻璃棒    ⑦酒精燈
（2）在步驟2中所加的硫酸必須過量，其原因是加酸抑制亞鐵離子的水解；
（3）在步驟3中，所指的“一系列操作”依次是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾、洗滌；
（4）為證明所得晶體含有Fe²⁺和NH₄⁺，取其溶液于試管中加入氫氧化鈉溶液，并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口，若觀察到生成白色沉淀，且迅速變灰綠，最終變?yōu)榧t褐色，同時濕潤的紅色石蕊試紙變藍現(xiàn)象，證明含有Fe²⁺和NH₄⁺．

Answer 1

分析 （1）步驟1是溶液的加熱和過濾，結(jié)合加熱與過濾基本操作選擇儀器．
（2）亞鐵離子在加熱過程中會發(fā)生水解．
（3）步驟3是由溶液中獲得晶體，是抑制亞鐵離子的水解下的蒸發(fā)與結(jié)晶過程．
（4）Fe²⁺溶液中加入氫氧化鈉溶液，會有白色的氫氧化亞鐵沉淀出現(xiàn)，并在空氣中會迅速被氧化，NH₄⁺中加入氫氧化鈉溶液，并加熱，會有能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氨氣產(chǎn)生，據(jù)此答題；

解答 解：（1）步驟1是溶液的加熱和過濾，需要的儀器有：鐵架臺、漏斗、石棉網(wǎng)、燒杯、玻璃棒、酒精燈，故不需要燃燒匙、廣口瓶、研缽．
故選：①②④⑤⑥⑦；
（2）亞鐵離子在加熱過程中會發(fā)生水解，因而要加酸抑制亞鐵離子的水解，故所加的硫酸必須過量．
故答案為：加酸抑制亞鐵離子的水解；
（3）步驟3是由溶液中獲得晶體，亞鐵離子在加熱過程中會發(fā)生水解，應(yīng)在抑制亞鐵離子的水解情況下，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等．
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；
（4）Fe²⁺溶液中加入氫氧化鈉溶液，會有白色的氫氧化亞鐵沉淀出現(xiàn)，并在空氣中會迅速被氧化，NH₄⁺中加入氫氧化鈉溶液，并加熱，會有能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氨氣產(chǎn)生，所以若觀察到生成白色沉淀，且迅速變灰綠，最終變?yōu)榧t褐色，同時濕潤的紅色石蕊試紙變藍的現(xiàn)象，即要證明含有Fe²⁺和NH₄⁺，
故答案為：生成白色沉淀，且迅速變灰綠，最終變?yōu)榧t褐色，同時濕潤的紅色石蕊試紙變藍．

點評 考查溶液的加熱、過濾、固體溶解、蒸發(fā)（防水解）、結(jié)晶等一系列實驗基本操作、離子檢驗等，難度不大，是對所學(xué)知識的綜合運用，注意基礎(chǔ)知識的掌握．