Question

綠礬(FeSO₄·7H₂O)、硫酸亞鐵銨〔FeSO₄·(NH₄)₂SO₄·6H₂O〕是重要的化學(xué)化工試劑。工業(yè)上常利用機(jī)械加工行業(yè)產(chǎn)生的廢鐵屑為原料制備。

圖Ⅰ

圖Ⅱ

請(qǐng)回答下列問題：

(1)圖Ⅰ用于制備綠礬。其中錐形瓶中盛放的藥品或原料是___________，集氣瓶的作用是______________；燒杯中主要發(fā)生：①CuSO₄+H₂SCuS↓+H₂SO₄

②4CuSO₄+PH₃+4H₂OH₃PO₄+4H₂SO₄+4Cu↓，則燒杯中盛放的試劑是___________，其作用是________________________________________________________________。

(2)圖Ⅱ用于制備硫酸亞鐵銨。在0—60 ℃的溫度范圍內(nèi)，硫酸亞鐵銨在水中的溶解度比硫酸銨、硫酸亞鐵的溶解度小，冷卻混合液至室溫便析出硫酸亞鐵銨。具體操作：①打開活塞___________，關(guān)閉活塞___________，從分液漏斗滴入6 mol·L^-1 H₂SO₄到250 mL錐形瓶，充分反應(yīng)。②待錐形瓶中的鐵屑快反應(yīng)完時(shí)，關(guān)閉活塞___________，打開活塞___________。③放置一段時(shí)間，試劑瓶底部將結(jié)晶出硫酸亞鐵銨。

(3)在制備硫酸亞鐵的過程中，理論上控制鐵過量或酸過量均有利于防止Fe²⁺被氧化。設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一，控制酸過量；實(shí)驗(yàn)二，控制鐵過量；其余步驟相同，可制得硫酸亞鐵銨，并對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果如下：

序號(hào)	反應(yīng)物用量	產(chǎn)品質(zhì)量
1	n(H2SO4)∶n(Fe)＞1∶1	介于Ⅰ級(jí)—Ⅱ級(jí)之間
2	n(H2SO4)∶n(Fe)＜1∶1	優(yōu)于Ⅰ級(jí)

已知產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：Fe³⁺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于0.005%，產(chǎn)品質(zhì)量定為Ⅰ級(jí)；Fe³⁺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于0.01%，產(chǎn)品質(zhì)量定為Ⅱ級(jí)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，可得出制備硫酸亞鐵溶液時(shí)，反應(yīng)控制_________過量為最佳。

Answer 1

(1)鐵屑、稀硫酸  安全瓶作用，防止燒杯中的洗液倒吸至錐形瓶中污染產(chǎn)物

CuSO₄溶液  吸收H₂S、PH₃等尾氣

(2)BC  A  BC(或B)  A

(3)鐵

解析：(1)制備FeSO₄·7H₂O使用鐵屑和稀硫酸，集氣瓶是起到安全瓶的作用，防止倒吸，由題給信息知燒杯中盛放的試劑是CuSO₄溶液，目的是吸收雜質(zhì)氣體H₂S、PH₃等尾氣。

(2)注意首先生成FeSO₄而后將FeSO₄再壓入飽和(NH₄)₂SO₄溶液中，從而確定活塞的開關(guān)。

(3)Fe²⁺非常容易被空氣中的O₂氧化為Fe³⁺，所以控制Fe過量時(shí)，F(xiàn)e+2Fe³⁺3Fe²⁺。