Question

【題目】硫酸鐵銨[(NH4)xFey(SO4)znH2O]是一種重要鐵鹽，實(shí)驗(yàn)室采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨的流程如下：

(1)將廢鐵屑和Na2CO3溶液混合煮沸可除去鐵屑表面的油脂，原理是_____________。

(2)“氧化”過程需使用足量的H2O2，同時(shí)溶液要保持pH小于0.5，目的是__________。

(3)化學(xué)興趣小組用如下方法測(cè)定硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式：

步驟1：準(zhǔn)確稱取樣品28.92 g，溶于水配成100 mL溶液。

步驟2：準(zhǔn)確量取25.00 mL步驟1所得溶液于錐形瓶中，加入適量稀硫酸，滴加過量的SnCl2溶液（Sn2+與Fe3+反應(yīng)生成Sn4+和Fe2+），充分反應(yīng)后除去過量的Sn2+。用0.1000molL－1的K2Cr2O7溶液滴定Fe2+，滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL。（滴定過程中Cr2O72-轉(zhuǎn)化成Cr3+）

步驟3：準(zhǔn)確量取25.00 mL步驟1所得溶液于錐形瓶中，加入過量的BaCl2溶液，將所得白色沉淀過濾、洗滌、干燥后稱量，所得固體質(zhì)量為6.99 g。

①排除裝有K2Cr2O7溶液的滴定管尖嘴處氣泡的方法是_________。

②通過計(jì)算確定該硫酸鐵銨的化學(xué)式____________（寫出計(jì)算過程）。

Answer 1

【答案】加熱可以促進(jìn)Na2CO3水解使溶液堿性增強(qiáng)，溶液堿性增強(qiáng)有利于油脂水解 將Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+，同時(shí)抑制Fe3+的水解 快速放液 NH4Fe(SO4)2·12H2O

【解析】

將廢鐵屑和Na2CO3溶液混合煮沸可除去鐵屑表面的油脂，利用稀硫酸進(jìn)行酸浸后除去濾渣，生成硫酸鐵溶液，利用雙氧水將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+，加入硫酸銨固體使其沉淀，進(jìn)一步處理得到硫酸鐵銨[(NH4)xFey(SO4)znH2O]，據(jù)此分析。

將廢鐵屑和Na2CO3溶液混合煮沸可除去鐵屑表面的油脂，利用稀硫酸進(jìn)行酸浸后除去濾渣，生成硫酸鐵溶液，利用雙氧水將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+，加入硫酸銨固體使其沉淀，進(jìn)一步處理得到硫酸鐵銨[(NH4)xFey(SO4)znH2O]。

(1)將廢鐵屑和Na2CO3溶液混合煮沸可除去鐵屑表面的油脂，原理是加熱可以促進(jìn)Na2CO3水解使溶液堿性增強(qiáng)，溶液堿性增強(qiáng)有利于油脂水解；

(2)“氧化”過程需使用足量的H2O2，同時(shí)溶液要保持pH小于0.5，目的是將Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+，同時(shí)抑制Fe3+的水解；

(3)①快速放液，可以排除裝有K2Cr2O7溶液的滴定管尖嘴處氣泡；

②n(Fe)= =0.06mol，n(Fe3+)=0.06mol；

n(BaSO4)== 0.03mol，則樣品中n(SO42-)=0.12mol

由電荷守恒，得樣品中n(NH4+)=0.06mol

由質(zhì)量守恒，得樣品中n(H2O)==0.72mol

則，n(Fe3+)：n(SO42-)：n(NH4+) ：n(H2O)= 0.06mol：0.12mol：0.06mol：0.72mol =1：2：1：12，

化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2·12H2O。