Question

13．綠礬（FeSO₄•7H₂O）是一種重要的食品和飼料添加劑．在實驗室里可以通過下列流程用廢鐵屑制備綠礬：

完成下列填空：
（1）試劑a是稀H₂SO₄（填寫化學(xué)式）；
（2）酸溶時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H₂SO₄=H₂↑+FeSO₄；
（3）上述過程中的過濾操作所用的主要玻璃儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯．
（4）利用如圖裝置對所獲產(chǎn)品（FeSO₄•nH₂O）中結(jié)晶水的含量進行測定．
反應(yīng)前稱量C中的硬質(zhì)玻璃管（82.112g）、裝入晶體后的硬質(zhì)玻璃管（86.282g）、D的質(zhì)量（78.368g）．反應(yīng)后稱得C中硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量為84.432g，D的質(zhì)量為80.474g．產(chǎn)品硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•nH₂O）中n=6.7（小數(shù)點后保留1位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 廢鐵屑加入碳酸鈉溶液除去油污，加入硫酸酸溶后，為了防止亞鐵離子被氧化，加入的硫酸應(yīng)適量保證鐵少量剩余，過濾時濾渣中一定含有Fe，濾液通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到綠礬晶體；
（1）要制備硫酸亞鐵，所以要用稀硫酸溶解鐵屑，為了防止亞鐵離子被氧化，F(xiàn)e不能全部消耗；
（2）酸溶時是鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；
（3）依據(jù)過濾裝置和步驟分析選擇玻璃儀器；
（4）根據(jù)已知數(shù)據(jù)求出水的質(zhì)量和晶體的質(zhì)量，根據(jù)二者的物質(zhì)的量關(guān)系求出n．

解答 解：（1）要制備硫酸亞鐵，所以要用稀硫酸溶解鐵屑，為了防止亞鐵離子被氧化，F(xiàn)e不能全部消耗，則加入稀硫酸時當溶液中氣泡較少時即停止加硫酸，防止Fe被耗盡；
故答案為：稀H₂SO₄；
（2）酸溶時發(fā)生的主要反應(yīng)是鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄=H₂↑+FeSO₄；
故答案為：Fe+H₂SO₄=H₂↑+FeSO₄；
（3）利用漏斗、玻璃棒、燒杯組裝過濾裝置進行過濾操作，所用的主要玻璃儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯；
故答案為：漏斗；
（4）通過以上數(shù)據(jù)得出，晶體質(zhì)量為86.282g-82.112=4.170g，加熱完全分解后剩余固體的質(zhì)量為84.432g-82.112=2.320g，
所以$\frac{18n}{152}$=$\frac{4.170-2.320}{2.320}$，解得n=6.7，
故答案為：6.7．

點評 本題考查較為綜合，涉及化學(xué)實驗方案的評價以及相關(guān)計算等知識，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰Α⒂嬎隳芰Φ目疾�，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累，難度中等．