Question

硫酸亞鐵銨(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O是一種淺綠色晶體，在水中的溶解度較小，不溶于乙醇。某實(shí)驗(yàn)小組利用鍍鋅鐵片來(lái)制備硫酸亞鐵銨的過(guò)程如下：

（1）加入鹽酸是為了除去鋅鍍層，判斷鋅鍍層已被除去的現(xiàn)象是       。

（2）A物質(zhì)可以是           （選填序號(hào)）。

a．CuCl₂       b．CuO       c．Cu(NO₃)₂       d．CuSO₄

加入少量A物質(zhì)的目的是                      。

（3）操作Ⅱ的名稱(chēng)為      。

（4）采用晾干而不用加熱烘干晶體的原因是                      。

（5）工業(yè)上常用K₂Cr₂O₇溶液測(cè)定硫酸亞鐵銨的純度，反應(yīng)中Cr₂O₇^2—被還原成Cr³⁺。

寫(xiě)出硫酸亞鐵銨溶液與酸性K₂Cr₂O₇溶液反應(yīng)的離子方程式                。

 

Answer 1

【答案】

16．（12分）

（1）反應(yīng)速率突然減小（或鐵片表面生成的氣泡突然減少，意思相近均給分）（2分）

（2）b、d（2分，答對(duì)1個(gè)給1分，答對(duì)2個(gè)給2分，見(jiàn)錯(cuò)不給分）

加快鐵與稀硫酸的反應(yīng)速率（2分）

（3）過(guò)濾（2分）

（4）避免加熱過(guò)程中晶體受熱分解失去結(jié)晶水或被空氣氧化（2分）

（5）6Fe²⁺＋Cr₂O₇^2—＋14H⁺＝2Cr³⁺＋6Fe³⁺＋7H₂O（2分）

【解析】

試題分析：

（1）鍍鋅鐵片放入鹽酸中可以形成Zn-HCl-Fe原電池，并且能加快H+的反應(yīng)速率，具體現(xiàn)象是氣泡突然減少。

（2）加入的A物質(zhì)主要是為后續(xù)反應(yīng)加快速率，通過(guò)構(gòu)成Fe-H₂SO₄-Cu原電池來(lái)實(shí)現(xiàn)，最終溶液中要生成FeSO₄，所以a．CuCl₂ 不能選，最終會(huì)有FeCl₂雜質(zhì)，c．Cu(NO₃)₂  會(huì)帶來(lái)NO₃^-離子，將會(huì)產(chǎn)生有毒氣氮氧化物且會(huì)帶來(lái)雜質(zhì)Cu(NO₃)₂，只有b．CuO 和d．CuSO₄不會(huì)帶來(lái)雜質(zhì)且能加快反應(yīng)速率。

（3）操作Ⅱ的名稱(chēng)為過(guò)濾，除去未反應(yīng)完的鐵和銅。

（4）由于目標(biāo)物中(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O中的即有結(jié)晶水，同時(shí)鐵為+2 價(jià)，若采用加熱烘干可能會(huì)失去結(jié)晶水和加快+2 價(jià)的氧化。

（5）根據(jù)氧化還原規(guī)律，一個(gè)反應(yīng)中有元素化合升高，必然有降低的，題目已經(jīng)告訴了Cr₂O₇^2—被還原成Cr³⁺元素化合價(jià)是降低的，硫酸亞鐵銨溶液中只有Fe²⁺化合價(jià)升高到+3價(jià)，先根據(jù)得失電子相等寫(xiě)出6Fe²⁺＋Cr₂O₇^2—＝2Cr³⁺＋6Fe³⁺，再根據(jù)溶液的性質(zhì)通過(guò)電荷守恒完成方程式缺項(xiàng)配平，左邊加H⁺，在邊加H₂O；

考點(diǎn)：本題以工藝流程為基礎(chǔ)，考元素及化合物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、原電池原理和氧化還原方程式配平等相關(guān)知識(shí)。