Question

【題目】檸檬酸鐵銨[(NH4)3Fe( C6 H5O7)2，摩爾質(zhì)量488 g/mol] 是一種重要的食品添加劑。一種制備檸檬酸鐵銨的實驗步驟如下：

步驟1．在右圖三頸燒瓶中加入16.7 g FeSO4·7H2O、40 ml.蒸餾水，3mL硫酸和1 g NaClO3，強(qiáng)力攪拌；

步驟2．升溫至80℃，再補加l g NaClO3；

步驟3．向反應(yīng)器中加入NaOH溶液，溫度控制在80～90℃，劇烈攪拌；

步驟4．過濾，洗滌，瀝干，得活性Fe(OH)3；

步驟5．將Fe(OH)3和一定量的水加入三頸燒瓶中，控制95℃以上，加入計算量的檸檬酸溶液，攪拌，并保溫1h；

步驟6．冷卻到50℃，攪拌下加入氨水40 mL，靜置、濃縮至膏狀，80℃干燥得檸檬酸鐵銨24.9 g。

回答下列問題：

（1）步驟1發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。

（2）步驟2再補加NaClO3的目的是_____________________________。

（3）步驟3確定Fe3+已沉淀完全的方法是_____________________________。

（4）步驟4過濾時，所需硅酸鹽質(zhì)儀器除燒杯外，還需要_____________________________；證明Fe(OH)3已被洗滌干凈的方法為__________________________。

（5）檸檬酸鐵銨的產(chǎn)率為_________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 6Fe2++ClO3-+6 H+=6Fe3++Cl- +3H2O 確保Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+ 在上層清液中繼續(xù)滴加NaOH溶液，不產(chǎn)生沉淀（或其他合理答案） 漏斗和玻璃棒 取最后一次洗滌液于兩支試管中，分別滴加氯化鋇或硝酸銀溶液，并用硝酸酸化，均無白色沉淀出現(xiàn)，證明Fe(OH)3已被洗滌干凈 85.0%

【解析】（1）步驟1是氯酸鈉在酸性條件下氧化硫酸亞鐵，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為6Fe2++ClO3-+6 H+=6Fe3++Cl- +3H2O。

（2）步驟2再補加NaClO3的目的是確保Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+ 。

（3）步驟3確定Fe3+已沉淀完全的方法是，在上層清液中繼續(xù)滴加NaOH溶液，不產(chǎn)生沉淀。

（4）步驟4過濾時，所需硅酸鹽質(zhì)儀器除燒杯外，還需要漏斗和玻璃棒；證明Fe(OH)3已被洗滌干凈的方法為取最后一次洗滌液于兩支試管中，分別滴加氯化鋇或硝酸銀溶液，并用硝酸酸化，均無白色沉淀出現(xiàn)，證明Fe(OH)3已被洗滌干凈。

（5）16.7 g FeSO4·7H2O的物質(zhì)的量約為0.06mol，在理論上能制備0.06mol(NH4)3Fe( C6 H5O7)2，0.0601mol(NH4)3Fe( C6 H5O7)2的質(zhì)量為29.3g，所以檸檬酸鐵銨的產(chǎn)率為85.0% 。