硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O]是一种重要的工业原料,易溶于水,不溶于乙醇。将硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液混合很容易制得硫酸亚铁铵晶体。某班级分小组拟在实验室制备硫酸亚铁铵晶体。
已知:a.FeSO4在空气中容易被氧化为Fe2(SO4)3;
b.含Fe3+的溶液中滴加硫氰化钾(KSCN)溶液,溶液会呈现血红色;含Fe2+的溶液中滴加硫氰化钾溶液,无明显现象。
c.相关物质的溶解度曲线如图。

Ⅰ.甲小组设计了如图流程制备硫酸亚铁铵晶体:

(1)“酸溶”反应的化学方程式是 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
(2)“操作甲”应进行蒸发浓缩、冷却结晶、趁热过滤,此时“趁热过滤”适宜的温度约为 60℃60℃。
(3)使用乙醇进行“洗涤”的优点有:①不溶解硫酸亚铁铵不溶解硫酸亚铁铵;②乙醇挥发性好,便于晾干。
Ⅱ.乙小组研究了相关资料后,设计如图实验装置制备少量硫酸亚铁铵晶体,实验步骤为:

①按照图示搭好实验装置,检查装置气密性良好;
②先向B中加入一定量(NH4)2SO4饱和溶液,再向A的试管中加入一定量铁粉,再迅速加入足量稀硫酸,塞好塞子,打开止水夹,B中溶液下的导管口有持续的气泡冒出;
③一段时间后,关闭止水夹,A中的浅绿色溶液经由导管进入B中,B中出现浅蓝绿色的硫酸亚铁铵晶体。
(4)步骤②,将产生的氢气向B中持续通入一段时间,其目的是 排出内部残留的空气,防止亚铁离子被氧化排出内部残留的空气,防止亚铁离子被氧化。
(5)步骤③中,关闭止水夹后,A中的浅绿色溶液能够进入B中的原因是 A中生成气体,内部压强增大,将A中液体压入B中A中生成气体,内部压强增大,将A中液体压入B中。
Ⅲ.丙小组对硫酸亚铁铵晶体进行组成检验
(6)为验证所得产品中可能含有Fe3+,于是分别取甲、乙两小组所得晶体少许,加蒸馏水溶解后,加入硫氰化钾溶液,溶液变红加入硫氰化钾溶液,溶液变红,证明甲小组所得硫酸亚铁铵晶体含Fe3+;而乙小组的晶体溶液中没有明显现象。
(7)取乙小组所得晶体少许,加蒸馏水溶解后,分为两份。
①取其中一份,加入试管,再向其中氢氧化钠溶液后进行加热,有气泡产生,将湿润紫色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝加入试管,再向其中氢氧化钠溶液后进行加热,有气泡产生,将湿润紫色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,则证明晶体中含有NH4+;
②取另一份,加入少量稀盐酸,无现象,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可证明晶体中含有SO42-。
【答案】Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;60℃;不溶解硫酸亚铁铵;排出内部残留的空气,防止亚铁离子被氧化;A中生成气体,内部压强增大,将A中液体压入B中;加入硫氰化钾溶液,溶液变红;加入试管,再向其中氢氧化钠溶液后进行加热,有气泡产生,将湿润紫色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝
【解答】
【点评】
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