(18分)硫酸亞鐵銨晶體俗名為摩爾鹽,化學(xué)式為xFeSO
4·y(NH
4)
2SO
4·zH
2O,在制藥、電鍍方面有廣泛的應(yīng)用。
資料: ①硫酸亞鐵銨晶體易溶于水,不溶于乙醇;
②相關(guān)物質(zhì)的溶解度(單位:g)如下表:
溫度/℃
| FeSO4
| (NH4) 2SO4
| xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O
|
10
| 20.0
| 73
| 17.2
|
20
| 26.5
| 75.4
| 21. 6
|
30
| 32.9
| 78
| 28.1
|
③硫酸亞鐵銨晶體受熱時(shí),在200℃以下只有結(jié)晶水失去。
【探究一】:制備硫酸亞鐵銨晶體
某興趣小組的學(xué)生用含有少量銅的廢鐵屑制備硫酸亞鐵銨晶體,流程如下:
(1)在盛有廢鐵屑的容器中,倒入熱水和洗滌劑,充分?jǐn)嚢。以除去廢鐵屑表面的油污,這是利用洗滌劑的
作用;
(2)操作①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
;
(3)過(guò)濾所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、
。過(guò)濾操作中濾紙有多種折法,為了加快過(guò)濾速率,你選擇折法是
;
(4)操作①中過(guò)濾時(shí),要趁熱進(jìn)行的原因是
,過(guò)濾后得到的固體中一定含有的物質(zhì)是
;
(5)操作②的目的是得到硫酸亞鐵銨晶體。操作順序是b→
→
→d;
a.過(guò)濾 b.加熱濃縮 c.冷卻結(jié)晶 d.洗滌干燥
(6)操作②中使用乙醇洗滌,可快速晾干。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是
;
A、避免用水洗滌所造成的晶體損耗
B、酒精易揮發(fā),可低溫晾干晶體
【探究二】:探究硫酸亞鐵銨的組成
【實(shí)驗(yàn)步驟】:取2份等質(zhì)量的硫酸亞鐵銨晶體,分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。向一份中加入過(guò)量的NaOH溶液,充分反應(yīng)后得到0.68gNH
3;向另一份中加入過(guò)量的BaCl
2溶液,充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌、干燥得到9.32g沉淀。
回答下列問(wèn)題:
(7)實(shí)驗(yàn)中生成的NH
3能使?jié)駶?rùn)的
變藍(lán);寫出(NH
4)
2SO
4與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式
,屬于
反應(yīng);
(8)實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量BaCl
2溶液的目的
;
(9)取最后一次洗滌液,加入Na
2SO
4溶液,
,則說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗滌干凈;
(10)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算x 和y的比值(2分,寫出計(jì)算過(guò)程;相對(duì)分子質(zhì)量:NH
3-17、BaSO
4-233)
;
為進(jìn)一步確定硫酸亞鐵銨晶體的組成,另取7.84g硫酸亞鐵銨晶體,并加熱使其分解,剩余固體質(zhì)量與溫度的關(guān)系如圖所示。則:
(11)根據(jù)圖示數(shù)據(jù),硫酸亞鐵銨晶體中,
x:y:z =
;
(12)寫出A點(diǎn)到B點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方
程式
。