硫酸亞鐵銨晶體[(NH4)2Fe(SO4)3?6H2O]又稱摩爾鹽,簡稱FAS,是一種重要的化工原料,可用作凈水劑、治療缺鐵性貧血的藥物等,常溫下為淺綠色晶體,可溶于水,100℃時易失去結(jié)晶水。實驗室利用廢鐵屑(主要成分為Fe,還有少量FeS和油污)合成硫酸亞鐵銨晶體的步驟如下:
Ⅰ.堿煮水洗:將6.0g廢鐵屑置于錐形瓶中,加入20mL30%的Na2CO3溶液,加熱煮沸一段時間,傾去Na2CO3溶液,水洗至中性;
Ⅱ.FeSO4的制備:向處理過的鐵屑中加入稀H2SO4反應(yīng),結(jié)束后趁熱過濾;
Ⅲ.硫酸亞鐵銨晶體的制備:向濾液中迅速加入一定體積的飽和(NH4)2SO4溶液,經(jīng)蒸發(fā)皿加熱至出現(xiàn)晶膜時停止加熱,冷卻結(jié)晶硫酸亞鐵銨晶體,再過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品。
回答下列問題:
(1)步驟Ⅰ中對廢鐵屑進行堿煮的目的是
除去廢鐵屑表面的油污
除去廢鐵屑表面的油污
。
(2)步驟Ⅱ在如圖裝置中進行,為加快反應(yīng)速率,控制溫度在70~75℃,對裝置A加熱的方式為 水浴加熱
水浴加熱
,裝置C的作用為 除去反應(yīng)產(chǎn)生的H2S氣體
除去反應(yīng)產(chǎn)生的H2S氣體
,該步驟不等鐵屑完全溶解而是剩余少量時就進行過濾,其目的是 防止亞鐵離子被氧化成鐵離子
防止亞鐵離子被氧化成鐵離子
。
(3)步驟Ⅲ制取硫酸亞鐵銨晶體的反應(yīng)中硫酸需過量,保持溶液的pH在1~2,其目的為 抑制亞鐵離子水解
抑制亞鐵離子水解
,通過冷卻結(jié)晶的方法,能夠析出硫酸、亞鐵銨晶體的原因可能是 硫酸亞鐵銨晶體在低溫時溶解度較小,且溶解度受溫度影響較大
硫酸亞鐵銨晶體在低溫時溶解度較小,且溶解度受溫度影響較大
。
(4)測定硫酸亞鐵銨晶體樣品的純度:
準(zhǔn)確稱量20.00g硫酸亞鐵銨晶體樣品,配制成100mL溶液。取所配溶液25.00mL于錐形瓶中,加稀H2SO4酸化,用0.1000mol?L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,重復(fù)兩次,平均消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液18.00mL。
①判斷達到滴定終點的標(biāo)志是 當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜬MnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液時,溶液變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不發(fā)生變化
當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜬MnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液時,溶液變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不發(fā)生變化
。
②樣品中(NH4)2Fe(SO4)3?6H2O的質(zhì)量分數(shù)為 70.56%
70.56%
。
已知(NH4)2Fe(SO4)3?6H2O的M=392g?mol-1。
(5)某實驗小組通過下列裝置探究硫酸亞鐵銨晶體和綠礬晶體(FeSO4?7H2O)
向兩支注射器中分別放入0.05mol的綠礬晶體和硫酸亞鐵銨晶體,向右側(cè)拉動注射器活塞,各吸入20mL空氣后關(guān)閉注射器針頭處的夾子(密封性良好),放置一段時間后,取出兩種晶體,用無氧蒸餾水溶解配成等體積的溶液,向溶液中各滴加幾滴KSCN溶液。
①獲得無氧蒸餾水的方法為 加熱煮沸
加熱煮沸
。
②若硫酸亞鐵銨晶體的抗氧化能力強,則放置一段時間后,活塞向左移動的距離較長的是 裝置1
裝置1
(填“裝置1”或“裝置2”)。