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  • 1. (2021·惠山模拟) “废物利用”既节约资源又保护环境。某研究小组利用废铁屑(含少量硫化物)来制备硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·xH2O]以及确定x值进行如下的实验探究。

    查阅资料:

    Ⅰ:硫酸亚铁铵,俗称摩尔盐,是一种重要的化工原料。易溶于水,不溶于酒精,在100-110℃时分解,110℃完全失去结晶水。温度升高,(NH4)2Fe(SO4)2会继续分解。

    Ⅱ:硫酸亚铁,容易被氧气缓慢氧化,铁粉能防止溶液中的硫酸亚铁被氧化,能与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵。

    Ⅲ:铁屑中硫化物与稀硫酸反应会产生酸性硫化氢(H2S)气体,要净化处理。

    1. (1) 一、制备硫酸亚铁铵晶体

      小组同学设计了如下图1流程制备硫酸亚铁铵晶体:

      根据流程回答下列问题:

      步骤①中用热碱性溶液浸泡废铁屑目的是除去铁屑上面的油污,可以选择的浸泡液是

      A 碳酸钠溶液       B 氯化钠溶液       C 稀盐酸

    2. (2) 写出步骤②中铁与硫酸溶液反应的化学方程式;实验中采用微热的目的是
    3. (3) 步骤④的实验操作是
    4. (4) 步骤②③实验装置图如下图2:

      根据装置图回答下列问题:

      B装置中产生大量氢气作用:一是可以将装置及溶液中氧气排走,防止硫酸亚铁被氧化,该操作是;二是通过关闭活塞b、c,打开a,将反应后B中溶液压入A中。

    5. (5) C瓶中氢氧化钠溶液的作用是通过中和反应吸收硫化氢,防止污染空气。写出该反应的化学方程式
    6. (6) 二、测定(NH4)2Fe(SO4)2·xH2O中x的值

      小组同学设计了图3实验装置来测定x值:

      实验步骤:

      ①连接好装置,检查装置气密性,在A中放入一定质量的硫酸亚铁铵

      ②打开弹簧夹,通入一段时间的N2后,称量B装置质量

      ③关闭弹簧夹,将恒温加热器控制在110℃进行加热至晶体完全失水: (NH4)2Fe(SO4)2·xH2O=(NH4)2Fe(SO4)2+ xH2O

      ④打开弹簧夹,继续缓缓通入一段时间的N2 , 再次称量B装置质量,两次称量质量差为10.8g

      ⑤称量A中反应后固体质量为28.4g

      ……

      根据实验装置图和实验步骤回答下列问题

      将加热温度控制在110℃的目的是

    7. (7) 计算x值(写出计算过程)__。
    8. (8) 以下说法正确的是

      A 步骤2中先称量,再通入一段时间的N2 , 会导致x值偏大

      B 步骤3中如果加热时间不够,会导致x值偏小

      C 步骤4中缓缓通入一段时间的N2 , 目的是将装置中残留的水蒸气被B装置充分的吸收

      D C装置作用是吸收空气中二氧化碳,防止进入B中

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