(18分)硫酸亞鐵銨晶體俗名為摩爾鹽,化學式為xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O,在制藥、電鍍方面有廣泛的應用。
資料: ①硫酸亞鐵銨晶體易溶于水,不溶于乙醇;
②相關物質的溶解度(單位:g)如下表:
溫度/℃
| FeSO4
| (NH4) 2SO4
| xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O
|
10
| 20.0
| 73
| 17.2
|
20
| 26.5
| 75.4
| 21. 6
|
30
| 32.9
| 78
| 28.1
|
③硫酸亞鐵銨晶體受熱時,在200℃以下只有結晶水失去。
【探究一】:制備硫酸亞鐵銨晶體
某興趣小組的學生用含有少量銅的廢鐵屑制備硫酸亞鐵銨晶體,流程如下:
(1)在盛有廢鐵屑的容器中,倒入熱水和洗滌劑,充分攪拌。以除去廢鐵屑表面的油污,這是利用洗滌劑的
作用;
(2)操作①中發(fā)生反應的化學方程式為
;
(3)過濾所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、
。過濾操作中濾紙有多種折法,為了加快過濾速率,你選擇折法是
;
(4)操作①中過濾時,要趁熱進行的原因是
,過濾后得到的固體中一定含有的物質是
;
(5)操作②的目的是得到硫酸亞鐵銨晶體。操作順序是b→
→
→d;
a.過濾 b.加熱濃縮 c.冷卻結晶 d.洗滌干燥
(6)操作②中使用乙醇洗滌,可快速晾干。這樣做的優(yōu)點是
;
A、避免用水洗滌所造成的晶體損耗
B、酒精易揮發(fā),可低溫晾干晶體
【探究二】:探究硫酸亞鐵銨的組成
【實驗步驟】:取2份等質量的硫酸亞鐵銨晶體,分別進行實驗。向一份中加入過量的NaOH溶液,充分反應后得到0.68gNH
3;向另一份中加入過量的BaCl
2溶液,充分反應后過濾、洗滌、干燥得到9.32g沉淀。
回答下列問題:
(7)實驗中生成的NH
3能使?jié)駶櫟?u>
變藍;寫出(NH
4)
2SO
4與NaOH反應的化學方程式
,屬于
反應;
(8)實驗中加入過量BaCl
2溶液的目的
;
(9)取最后一次洗滌液,加入Na
2SO
4溶液,
,則說明沉淀已經洗滌干凈;
(10)根據實驗數據,計算x 和y的比值(2分,寫出計算過程;相對分子質量:NH
3-17、BaSO
4-233)
;
為進一步確定硫酸亞鐵銨晶體的組成,另取7.84g硫酸亞鐵銨晶體,并加熱使其分解,剩余固體質量與溫度的關系如圖所示。則:
(11)根據圖示數據,硫酸亞鐵銨晶體中,
x:y:z =
;
(12)寫出A點到B點發(fā)生反應的化學方
程式
。