Question

【題目】硫酸鐵銨[NH4Fe（SO4）2xH2O]是一種重要鐵鹽，能在水中解離出NH4+、Fe3+、SO42-。為充分利用資源，變廢為寶，在實驗室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨，具體流 程如下：

回答下列問題：

（1）步驟①發(fā)生反應的方程式是_____________。經(jīng)檢驗，廢渣是片狀石墨，它與金剛石的物理性質(zhì)有很大差異的原因是___________________。

（2）完成步驟②中的反應2FeSO4+H2O2+____________=Fe2（SO4）3+ 2H2O

（3）如廢鐵屑表面已生銹（鐵銹的主要成分為Fe2O3xH2O），則步驟①還會發(fā)生另外兩步反應：

第二步反應中反應物與生成物的化學計量數(shù)之比為1:1:3,寫出第二步反應的化學方程式： _____ 。

（4）由該實驗可知，干凈的表面未生銹的廢鐵屑屬于________ （填“純凈物”或“混合物”）。

（5）將步驟③中得到的樣品經(jīng)干燥后加熱，失掉全部結(jié)晶水，剩余固體的質(zhì)量為原晶體質(zhì)量的55.2%，則硫酸鐵銨晶體的化學式為_______ （填序號）。

a. NH4Fe（SO4）23H2O

b. NH4FeSO4）6 H2O

c. NH4Fe（SO4）29 H2O

d. NH4FeSO4）12 H2O

（6）完成鑒別硫酸鐵和硫酸鐵銨兩種固體的實驗報告。

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
_____	_____	_____

Answer 1

【答案】 原子排列方式不同 混合物 d 取兩種固體加入A、B兩支試管內(nèi)，加水溶解，然后分別加入足量氫氧化鈉溶液 A試管有氣泡產(chǎn)生，B試管無氣泡產(chǎn)生 A試管內(nèi)為硫酸鐵銨，B試管內(nèi)為硫酸鐵

【解析】

（1）鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，反應的方程式是；金剛石與石墨都是有碳原子組成，但是原子排列方式不同，造成兩者性質(zhì)不同；

（2）根據(jù)反應后原子數(shù)目與種類，與反應前原子數(shù)目與種類進行對比，得出反應前缺少2個氫原子，1個硫原子和4個氧原子，由此可以看出反應前為1個硫酸分子；

故填：；

（3）鹽1和金屬反應生成鹽2，發(fā)生化合反應，鹽1為硫酸鐵，可與鐵反應生成硫酸亞鐵，反應方程式配平后系數(shù)比為1：1：3，反應的化學方程式為；

（4）有實驗可知含有鐵和不溶于酸的雜質(zhì)組成，因此屬于混合物；

（5）根據(jù)反應前后質(zhì)量變化，設含有結(jié)晶水系數(shù)為x，失去水的質(zhì)量占原晶體質(zhì)量為44.8%，所以，x=12；

故填：d。

（6）硫酸鐵銨含有銨根離子，銨根與氫氧根反應生成氨氣，形成氣泡，所以根據(jù)產(chǎn)生氣泡判斷固體為硫酸鐵銨，無氣泡的則為硫酸鐵；故有：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取兩種固體加入A、B兩支試管內(nèi)，加水溶解，然后分別加入足量氫氧化鈉溶液	A試管有氣泡產(chǎn)生，B試管無氣泡產(chǎn)生	A試管內(nèi)為硫酸鐵銨，B試管內(nèi)為硫酸鐵