硫酸亚铁容易被氧化,而硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]较稳定,常用于代替硫酸亚铁作还原剂。现以铁屑为主要原料制备硫酸亚铁铵晶体的反应如下:Fe +H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑、FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O=(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O。
步骤1:在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入某种试剂除去油污,加热,充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量,铁屑质量为m1;
步骤2:将处理过的铁屑加入到一定量的稀硫酸中,加热至50~80℃充分反应,趁热过滤并用少量热水洗涤,滤液及洗涤液都转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重,剩余铁屑质量为m2;
步骤3:准确称取所需质量的硫酸铵晶体加入“步骤2”的蒸发皿中,搅拌使之溶解,缓缓加热一段时间,将其冷却、结晶、过滤。用无水乙醇洗涤晶体并自然干燥,称量所得晶体质量为m3。
回答下列问题:
(1)能够用于除去铁屑表面油污的试剂是_________(填字母)。
A.纯碱溶液 B.烧碱溶液 C.明矾溶液 D.稀硫酸
(2)实验中三次用到过滤操作,完成该操作的玻璃仪器有________________;步骤2中趁热过滤的目的是_____________________。
(3)硫酸亚铁在潮湿的空气中易被氧化生成一种物质(碱式硫酸铁),该反应的化学方程式为________________________。
(4)铁屑表面常有少量的铁锈(Fe2O3·nH2O),对FeSO4的制备_______(填“有”或“无”)影响,理由是
_________________________ (用离子方程式回答)。
(5)若忽略铁锈的影响,上述实验中硫酸亚铁铵晶体的产率为____________。
(6)请设计一个简单的实验,检验硫酸亚铁铵晶体中含有结晶水___________________________ (简述实验操作、现象和结论)。
(1)AB
(2)玻璃棒、烧杯、漏斗;避免FeSO4因结晶而造成损失
(3)4FeSO4+O2+2H2O=4Fe(OH)SO4
(4)无;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+
(5)
(6)取少量硫酸亚铁铵晶体于试管中,用酒精灯加热,在试管口有液体(水珠)生成,说明其中含有结晶水