Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制備FeSO4溶液，再與等物質(zhì)的量的(NH4)2SO4反應(yīng)，制備補(bǔ)血劑硫酸亞鐵銨晶體[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]。

已知：硫酸亞鐵銨晶體在空氣中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。

（1）實(shí)驗(yàn)裝置

反應(yīng)過程中會產(chǎn)生少量PH3氣體，需使用封閉裝置。用CuSO4溶液吸收PH3時會生成H3PO4和Cu。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

（2）藥品用量

將2gFe粉、10mL3mol·L-1H2SO4溶液加入燒瓶中反應(yīng)。采取該原料配比的主要原因是___。

（3）制備FeSO4溶液

保持溫度70~80℃，至反應(yīng)無明顯氣泡產(chǎn)生，停止加熱，過濾，稱量殘留固體質(zhì)量。為避免在上述過程中析出FeSO4晶體，可采取的措施有__。

（4）制備(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O

①向FeSO4溶液中加入一定質(zhì)量的(NH4)2SO4固體，70~80℃條件下溶解后，趁熱倒入50mL乙醇中，析出晶體。乙醇的作用為___。

②為防止Fe2+被氧化，可采取的主要措施有__（填字母）。

a．(NH4)2SO4固體不配成溶液，直接加入到FeSO4溶液中

b．混合液不蒸發(fā)濃縮，直接倒入無水乙醇中析出晶體

c．析出的晶體不用水洗，用90%的乙醇溶液洗滌

d．將實(shí)驗(yàn)中所用的乙醇回收，蒸餾后重復(fù)使用

（5）產(chǎn)品檢驗(yàn)

請補(bǔ)充完整測定產(chǎn)品中SO42-含量的實(shí)驗(yàn)方案：準(zhǔn)確稱取約0.4g樣品，溶于70mL水，__，將沉淀移入坩堝，灼燒至恒重，記錄數(shù)據(jù)（實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：2mol·L-1HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液）。

Answer 1

【答案】4CuSO4+PH3+4H2O=H3PO4+4H2SO4+4Cu↓ 避免Fe2+被氧化為Fe3+ 通過分液漏斗及時添加適量1mol·L-1H2SO4溶液；趁熱過濾 降低硫酸亞鐵銨在水中溶解的量 ab 加入2mol·L-1HCl溶液酸化，滴加BaCl2溶液至沉淀完全，過濾，洗滌沉淀，直至濾液滴加AgNO3溶液不出現(xiàn)渾濁

【解析】

（1）用CuSO4溶液吸收PH3時會生成H3PO4和Cu，結(jié)合電荷守恒和原子守恒書寫化學(xué)方程式；

（2）Fe2+易被氧化；

（3）通過分液漏斗及時添加適量1mol·L-1H2SO4溶液或趁熱過濾，避免在過程中析出FeSO4晶體；

（4）①可以降低硫酸亞鐵銨在水中的溶解量；

②為防止Fe2+被氧化，硫酸銨固體可以不配成溶液，直接倒入硫酸亞鐵中，混合溶液也可以不蒸發(fā)濃縮，直接倒入無水乙醇中析出晶體；

（5）實(shí)驗(yàn)首先需要將硫酸根完全轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀，通過稱量沉淀的質(zhì)量計(jì)算硫酸根離子的含量，需要先加入鹽酸酸化，排除其它離子的干擾，防止其它沉淀生成，沉淀灼燒前需要洗滌沉淀保證沉淀表面無濾液中的離子，可以用硝酸銀溶液檢驗(yàn)洗滌液，確定Cl-是否存在。

（1）實(shí)驗(yàn)裝置反應(yīng)過程中會產(chǎn)生少量PH3氣體，需使用封閉裝置，用CuSO4溶液吸收PH3時會生成H3PO4和Cu。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：4CuSO4+PH3+4H2O=H3PO4+4H2SO4+4Cu↓；

（2）藥品用量將2gFe粉、10mL3mol·L-1H2SO4溶液加入燒瓶中反應(yīng)，反應(yīng)中鐵是過量的，依據(jù)Fe2+的性質(zhì)可得，采取該原料配比的主要原因是：避免Fe2+被氧化為Fe3+；

（3）制備FeSO4溶液保持溫度70~80℃，至反應(yīng)無明顯氣泡產(chǎn)生，停止加熱，過濾，稱量殘留固體質(zhì)量，依據(jù)FeSO4的性質(zhì)可得，為避免在上述過程中析出FeSO4晶體，可采取的措施有：通過分液漏斗及時添加適量1mol·L-1H2SO4溶液，使溶液濃度降低，還需要趁熱過濾，防止晶體在過濾過程中析出；

（4）①向FeSO4溶液中加入一定質(zhì)量的(NH4)2SO4固體，70~80℃條件下溶解后，趁熱倒入50mL乙醇中的原因是硫酸亞鐵銨不溶于乙醇，可以析出晶體。乙醇的作用為：降低硫酸亞鐵銨在水中溶解的量；

② a.(NH4)2SO4固體不配成溶液，直接加入到FeSO4溶液中，可以防止在溶解固體的過程中，溶液中溶解氧氣，進(jìn)而氧化亞鐵離子，正確；

b.蒸發(fā)濃縮過程中亞鐵離子容易被空氣中的氧氣氧化，硫酸亞鐵銨不溶于乙醇，所以可以直接倒入無水乙醇中析出晶體，防止亞鐵離子被氧化，正確；

c.析出的晶體不用水洗，用90%的乙醇溶液洗滌，是為了防止溶解損失，錯誤；

d.將實(shí)驗(yàn)中所用的乙醇回收，蒸餾后重復(fù)使用，是為了節(jié)約藥品，錯誤；

答案選ab；

（5）測定產(chǎn)品中SO42-含量的實(shí)驗(yàn)方案是：準(zhǔn)確稱取約0.4g樣品，溶于70mL水，加入2mol·L-1HCl溶液酸化，滴加BaCl2溶液至沉淀完全，過濾，洗滌沉淀，直至濾液滴加AgNO3溶液不出現(xiàn)渾濁，將沉淀移入坩堝，灼燒至恒重，記錄數(shù)據(jù)。