Question

1．工業(yè)上用生銹的Fe粉和Cu粉的混合物制備CuSO₄•5H₂O和FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O的工藝流程如圖1所示．
已知：①幾種物質(zhì)的溶解度（g/100gH₂O）如表所示．

	FeSO4•7H2O	（NH4）2SO4	FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O
20℃	48	75	37
60℃	101	88	38

②溶液pH＞4時(shí)，F(xiàn)e²⁺容易被氧化．
請(qǐng)回答：
（1）過濾所用的主要玻璃儀器為玻璃棒、漏斗、燒杯．
（2）溶液1中的主要溶質(zhì)為FeSO₄、H₂SO₄（填化學(xué)式）．
（3）進(jìn)行操作2時(shí)，從溶液中析出晶體后，需趁熱過濾，原因?yàn)闇p小硫酸亞鐵和硫酸銨的析出使得FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O晶體更純．
（4）FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O用適量稀硫酸洗滌，而不是用水洗滌的原因?yàn)橐种苼嗚F離子和銨根離子的水解，防止亞鐵離子被氧化．
（5）稱取2.50gCuSO₄•5H₂O樣品，灼燒過程中樣品質(zhì)量隨溫度（T）變化的曲線如圖2所示．
①120℃所的固體，繼續(xù)加熱至258℃時(shí)失水，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO₄•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+H₂O．
②900℃時(shí)剩余固體只有一種銅的氧化物，其化學(xué)式為Cu₂O．

Answer 1

分析 流程分析可知生銹的Fe粉和Cu粉的混合物，加入足量和稀硫酸得硫酸亞鐵溶液及銅固體，過濾得濾渣1為銅，濾液1為硫酸亞鐵和稀硫酸混合溶液，在銅中再加硫酸同時(shí)通入氧氣氧化銅得硫酸銅溶液，經(jīng)蒸濃縮、降溫結(jié)晶可得硫酸晶體，濾液1經(jīng)調(diào)節(jié)PH值，再加入硫酸銨，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾可得FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O晶體，同時(shí)可減小硫酸亞鐵和硫酸銨的析出使得FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O晶體更純，再經(jīng)適量稀硫酸洗滌干燥得較純的FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O晶體，據(jù)此答題；

解答 解：流程分析可知生銹的Fe粉和Cu粉的混合物，加入足量和稀硫酸得硫酸亞鐵溶液及銅固體，過濾得濾渣1為銅，濾液1為硫酸亞鐵和稀硫酸混合溶液，在銅中再加硫酸同時(shí)通入氧氣氧化銅得硫酸銅溶液，經(jīng)蒸濃縮、降溫結(jié)晶可得硫酸晶體，濾液1經(jīng)調(diào)節(jié)PH值，再加入硫酸銨，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾可得FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O晶體，同時(shí)可減小硫酸亞鐵和硫酸銨的析出使得FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O晶體更純，再經(jīng)適量稀硫酸洗滌干燥得較純的FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O晶體，
（1）過濾所用的主要玻璃儀器為玻璃棒、漏斗、燒杯，
故答案為：；
（2）根據(jù)上面分析可知，溶液1中的主要溶質(zhì)為FeSO₄、H₂SO₄，
故答案為：FeSO₄、H₂SO₄；
（3）根據(jù)題中提供的溶解度數(shù)據(jù)可知，進(jìn)行操作2時(shí)，從溶液中析出晶體后，需趁熱過濾，原因?yàn)闇p小硫酸亞鐵和硫酸銨的析出使得FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O晶體更純，
故答案為：減小硫酸亞鐵和硫酸銨的析出使得FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O晶體更純；
（4）FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O用適量稀硫酸洗滌，抑制亞鐵離子和銨根離子的水解，防止亞鐵離子被氧化，
故答案為：抑制亞鐵離子和銨根離子的水解，防止亞鐵離子被氧化；
（5）①設(shè) CuSO₄•5H₂O分解的方程式為CuSO₄•5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄•（5-x）H₂O+xH₂O，
                                                                250                                          18x
                                                                2.5                                         2.5-1.78
解得x=4，對(duì)應(yīng)固體的化學(xué)式為CuSO₄•H₂O，同理可推知，1.60g對(duì)應(yīng)固體的化學(xué)式為CuSO₄，所以發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO₄•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+H₂O，
故答案為：CuSO₄•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+H₂O；
②2.50gCuSO₄•5H₂O樣品中銅元素的物質(zhì)的量為0.01mol，根據(jù)銅元素守恒可知，900℃時(shí)剩余固體只有一種銅的氧化物中銅元素也為0.01mol，而此時(shí)固體的質(zhì)量為0.72g，所以氧化物中氧元素的物質(zhì)的量為$\frac{0.72-0.01×64}{16}$mol=0.005mol，所以該銅的氧化物的化學(xué)式為 Cu₂O，
故答案：Cu₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了CuSO₄•5H₂O和FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O的制取，涉及的知識(shí)點(diǎn)比較多，可以根據(jù)信息及所學(xué)知識(shí)，合理分析得出正確結(jié)論，本題難度中等