綠礬(FeSO
4?7H
2O)、硫酸亞鐵銨(FeSO
4?(NH
4)
2SO
4?6H
2O)是重要的化學(xué)化工試劑.工業(yè)上常利用機(jī)械加工行業(yè)產(chǎn)生的廢鐵屑為原料制備.這種廢鐵屑中;煊蠪eS(其它雜質(zhì)忽略不計(jì)),與稀硫酸反應(yīng)為:FeS+H
2SO
4=FeSO
4+H
2S↑,H
2S有毒,水溶液名稱為氫硫酸.
請(qǐng)回答下列問題:
(1)圖Ⅰ用于制備綠礬.錐形瓶中反應(yīng)產(chǎn)生綠礬,其中盛放的藥品或原料是
,發(fā)生的反應(yīng)除前述化學(xué)方程式外,還一定有 (寫化學(xué)方程式):
.
若知集氣瓶的作用是作安全瓶,燒杯中發(fā)生的反應(yīng)是:CuSO
4+H
2S=CuS↓+H
2SO
4,則燒杯中盛放的試劑是
,其作用為
.
(2)圖Ⅱ用于制備硫酸亞鐵銨(已知亞鐵鹽容易被氧化).在0~60℃的溫度范圍內(nèi),硫酸亞鐵銨在水中的溶解度比硫酸銨、硫酸亞鐵的溶解度小,所以硫酸亞鐵與硫酸銨的混合溶液冷卻至室溫便析出硫酸亞鐵銨.
具體操作:①打開活塞
,關(guān)閉活塞
,從
(填儀器名稱)中滴下稀H
2SO
4到250mL規(guī)格的錐形瓶中,充分反應(yīng).②待錐形瓶中的鐵屑快反應(yīng)完時(shí),關(guān)閉活塞
,打開活塞
.③放置一段時(shí)間,試劑瓶底部將結(jié)晶出硫酸亞鐵銨.
實(shí)驗(yàn)中氫氣的作用是
,
氫氧化鈉溶液的作用是
.
(3)在制備硫酸亞鐵的過程中,理論上控制鐵過量或酸過量均有利于防止Fe
2+被氧化.設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)一,控制酸過量;實(shí)驗(yàn)二,控制鐵過量;其余步驟同,制得硫酸亞鐵銨,并對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè).檢測(cè)結(jié)果如下:
序號(hào) |
反應(yīng)物用量(n表示微粒個(gè)數(shù)) |
產(chǎn)品質(zhì)量 |
1 |
n(H2SO4):n(Fe)>1:1 |
介于1級(jí)~Ⅱ級(jí)之間 |
2 |
n(H2SO4):n(Fe)<1:1 |
優(yōu)于1級(jí) |
已知產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):Fe
3+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于0.005%,產(chǎn)品質(zhì)量定為Ⅰ級(jí);Fe
3+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于0.01%,產(chǎn)品質(zhì)量定為Ⅱ級(jí),從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,可得出制備硫酸亞鐵溶液時(shí),反應(yīng)控制
過量為最佳.
(4)處理膠片的廢液中含大量AgNO
3、Zn(NO
3)
2和Fe(NO
3)
2,若隨意排放不僅會(huì)造成嚴(yán)重的污染,而且造成資源浪費(fèi).某同學(xué)從上述的廢液中回收金屬銀并得到副產(chǎn)品綠礬(FeSO
4?7H
2O),其回收流程如下:
操作②是
,固體A中含
,固體B是
,
x是
,y是
,x、y過量的共同作用是
.
(5)硫酸最古老的生產(chǎn)方法是:把綠礬(FeSO
4?7H
2O)裝入反應(yīng)器中加強(qiáng)熱,會(huì)流出油狀液體,并放出有刺激性氣味的氣體(SO
2),反應(yīng)器中的固體變?yōu)榧t色.這個(gè)變化的過程可用兩個(gè)化學(xué)方式表示.
①
.
②
.