(15分)硫酸铁铵[aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。某化工厂以硫酸亚铁(含少量硝酸钙)和硫酸铵为原料,设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵。
请回答下列问题:
(1)硫酸亚铁溶液加H2SO4酸化的主要目的是____________________________,滤渣A的主要成分是__________________。
(2)下列物质中最适合的氧化剂B是 ;反应的离子方程式 。
a.NaClO b.H2O2 c.KMnO4 d.K2Cr2O7
(3)操作甲、乙的名称分别是:甲______________,乙___________________。
(4)上述流程中,用足量最适合的氧化剂B氧化之后和加热蒸发之前,需取少量检验Fe2+是否已全部被氧化,所加试剂为 (写名称),能否用酸性的KMnO4溶液? (如果能,下问忽略),理由是: 。(可用文字或方程式说明)
(5)检验硫酸铁铵中NH4+的方法是 。
(6)称取14.00 g所得样品,将其溶于水配制成100 mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到2.14 g沉淀;向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO3)2溶液,恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为______________________。
(1)增大溶液中SO42-浓度,将Ca2+转化为沉淀,同时抑制Fe2+、 Fe3+水解;CaSO4.
(2)b;H2O2+2Fe2++2H+=2Fe2++2H2O
(3)冷却结晶;常温晾干
(4)铁氰化钾溶液;不能,因为过氧化氢和二价铁离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(5)在试管中加入少量样品和氢氧化钠固体加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,看到试纸变成蓝色。(6)Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O
题目分析:(1)增大溶液中SO42-浓度,将Ca2+转化为沉淀,同时抑制Fe2+、 Fe3+水解;CaSO4.
(2)b是绿色氧化剂,而别的试剂都会引入新的杂质;H2O2+2Fe2++2H+=2Fe2++2H2O
(3)冷却结晶;常温晾干
(4)检验二价铁离子应该使用黄色的铁氰化钾K3〔Fe(CN)6〕溶液;二价铁离子与铁氰根离子反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀:3Fe2++2〔Fe(CN)6〕3-=Fe3〔Fe(CN)6〕2↓;不能,因为过氧化氢和二价铁离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(5)在试管中加入少量样品和氢氧化钠固体加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,看到试纸变成蓝色,则证明原溶液中含有氨根离子。
(6)14.00 g所得样品中,加入氢氧化钠得到2.14 g沉淀为氢氧化铁,所以
n(Fe)=向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO3)2溶液,恰好完全反应生成硫酸钡沉淀。因此溶液中的硫酸根离子为0.05 mol ;也就是其中含有的Fe2(SO4)3为0.01 mol,(NH4)2SO4为0.02 mol ,此时质量为:0.01 mol ×400g/mol+0.02 mol ×132g/mol=6.64g,剩下的就是H2O的质量,那么每一份溶液中水的质量为:7.00g-6.64g=0.36g,n(H2O)=0.02 mol,因此该硫酸铁铵的化学式为:Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O