Question

【題目】硫酸鐵銨[aFe2(SO4）3·b(NH4）2SO4·cH2O]廣泛用于城鎮生活飲用水、工業循環水的凈化處理等。某化工廠以硫酸亞鐵(含少量硝酸鈣）和硫酸銨為原料，設計了如下工藝流程制取硫酸鐵銨。

請回答下列問題：

（1）硫酸亞鐵溶液加H2SO4酸化的主要目的是 。

（2）下列物質中最適合的氧化劑B是 。

a．NaClO b．H2O2 c．KMnO4 d．K2Cr2O7

（3）操作甲的名稱是：甲 。

（4）上述流程中，氧化之后和加熱蒸發之前，需取少量 (填試劑的化學式）檢驗Fe2+是否已全部被氧化；

（5）稱取14.00 g所得樣品，將其溶于水配制成100 mL溶液，分成兩等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，過濾洗滌得到2.14 g沉淀；向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO3）2溶液，恰好完全反應。則該硫酸鐵銨的化學式為 。

Answer 1

【答案】

（1）增大溶液中SO42-濃度，將Ca2+轉化為沉淀，同時抑制Fe2+、 Fe3+水解；

（2）b；（3）冷卻結晶；

（4）鐵氰化鉀(化學式）；

（5）Fe2(SO4）3·2(NH4）2SO4·2H2O

【解析】

試題分析：原料中加入硫酸酸化，可生成硫酸鈣沉淀，減壓過濾后加入過氧化氫氧化可生成硫酸鐵，加入硫酸銨，在80℃下反應可生成硫酸鐵銨，經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌，最后經常溫晾曬可到純凈的硫酸鐵銨。

（1）加入硫酸，可增大溶液中SO42-濃度，將Ca2+轉化為沉淀，生成CaSO4，同時抑制Fe2+水解，故答案為：增大溶液中SO42-濃度，將Ca2+轉化為沉淀或抑制Fe2+水解；

（2）為避免引入新雜質，應加入過氧化氫為氧化劑，還原產物是水，故答案為：b；

（3）在80℃下反應可生成硫酸鐵銨，經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌，故答案為：冷卻結晶；

（4）具有亞鐵離子可以選用鐵氰化鉀——K3[Fe(CN）6]，若產生藍色沉淀，則證明存在亞鐵離子，故答案為：K3[Fe(CN）6]；

（5）稱取14.00g樣品，將其溶于水配置成100mL溶液，分成兩等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，過濾洗滌得到2.14g沉淀，應為Fe(OH）3，n(Fe(OH）3）==0.02mol，向另一份溶液中加入0.05mol Ba(NO3）2溶液，恰好完全反應，則n(SO42-）=0.05mol，所以14.00g樣品中含有Fe2(SO4）30.02mol，n(SO42-）為0.1mol，則(NH4）2SO4為0.1mol-0.02mol×3=0.04mol，則m(H2O）=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g，n(H2O）==0.04mol，n(Fe2(SO4）3）：n((NH4）2SO4）：n(H2O）=0.02：0.04：0.04=1：2：2，所以化學式為Fe2(SO4）32(NH4）2SO42H2O，故答案為：Fe2(SO4）32(NH4）2SO42H2O。