Question

5．硫酸亞鐵銨[（NH₄）₂SO₄•Fe SO₄•6H₂O]為淺綠色晶體，實驗室中常以廢鐵屑為原料來制備，其步驟如下．
步驟1：將廢鐵屑放人碳酸鈉溶液中煮沸除油污，分離出液體，用水洗凈鐵屑．
步驟2：向處理過的鐵屑中加入過量3mol•L^-l H₂SO₄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）在步驟1的操作中，下列儀器中不必用到的有②④（填儀器編號）．
①鐵架臺②燃燒匙③錐形瓶④廣口瓶⑤研缽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．“一系列操作”依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾．
（4）本實驗制得的硫酸亞鐵銨晶體常含有Fe³⁺雜質(zhì)．檢驗Fe³⁺常用的試劑是KSCN，可以觀察到的現(xiàn)象是溶液變血紅色．

Answer 1

分析 本題是利用廢鐵屑制備硫酸來鐵銨的實驗設(shè)計題，涉及利用純堿洗滌再過濾洗滌的方法除去鐵銹表面油污、滴加過量稀硫酸防二價鐵水解，以及利用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌等操作從溶液里得到晶體的方法，還討論了用KSCN溶液檢驗溶液里的Fe³⁺，據(jù)此可作答；
（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，另外還要考慮加快溶解的措施；
（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）Fe³⁺遇KSCN溶液顯血紅色，常用作檢驗Fe³⁺．

解答 解：（1）步驟1是先將廢鐵屑研碎，再放在純堿溶液里洗滌，可用玻璃棒攪拌并加熱，然后過濾，需要的儀器有：研缽、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，故選：②④；
（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）選用KSCN溶液檢驗溶液里的Fe³⁺，現(xiàn)象是溶液變血紅色，故答案為：KSCN；溶液變血紅色．

點評 本題考查溶液的加熱、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，是對所學知識的綜合運用，注意基礎(chǔ)知識的掌握．