Question

9．綠礬（FeSO₄•7H₂O）在工業(yè)上有重要的用途．圖是FeSO₄•7H₂O實(shí)驗(yàn)室制備流程圖．根據(jù)題意完成下列填空

（1）碳酸鈉溶液能除去脂類油污，是因?yàn)镃O₃^2-水解：CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-，溶液呈堿性，酯在堿性條件下完全水解（結(jié)合離子方程式解釋），反應(yīng)Ⅰ需要加熱，其原因是升高溫度，促進(jìn)水解，溶液堿性增強(qiáng)，使反應(yīng)充分進(jìn)行．
（2）反應(yīng)Ⅱ需要100mL1.5mol•L^-1的稀H₂SO₄溶解潔凈的鐵屑，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84g•cm^-3的濃H₂SO₄配置，所用的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管及100mL容量瓶
（3）廢鐵屑中含氧化鐵，無(wú)需在制備前除去，理由是（用離子方程式回答）Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
（4）判斷反應(yīng)Ⅱ完成的現(xiàn)象是鐵粉不再溶解，鐵粉表面不再有氣泡產(chǎn)生．
（5）操作A是過(guò)濾，操作B是洗滌、干燥．

Answer 1

分析 用飽和的碳酸鈉溶液洗去鐵屑表面的油污，過(guò)濾分離得到Fe，F(xiàn)e與硫酸反應(yīng)得到硫酸亞鐵，過(guò)濾分離得到硫酸亞鐵溶液，再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等操作可得到FeSO₄•7H₂O．
（1）碳酸鈉溶液呈堿性，使油脂在堿性條件下發(fā)生水解；鹽的水解為吸熱反應(yīng)，升溫促進(jìn)水解，溶液堿性增強(qiáng)；
（2）配制100mL1.5mol•L^-1的稀H₂SO₄溶解潔凈的鐵屑，所用的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管及100mL容量瓶；
（3）氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，F(xiàn)e與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵；
（4）硫酸反應(yīng)完畢時(shí)，不再有氫氣生成、Fe粉不再溶解；
（5）操作A是分離互不相溶的固體與液體，操作B是對(duì)過(guò)濾后的晶體進(jìn)行洗滌、干燥．

解答 解：用飽和的碳酸鈉溶液洗去鐵屑表面的油污，過(guò)濾分離得到Fe，F(xiàn)e與硫酸反應(yīng)得到硫酸亞鐵，過(guò)濾分離得到硫酸亞鐵溶液，再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等操作可得到FeSO₄•7H₂O．
（1）CO₃^2-水解：CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-，溶液呈堿性，酯在堿性條件下完全水解，所以可用純堿溶液除油污，升高溫度，促進(jìn)水解，溶液堿性增強(qiáng)，使反應(yīng)充分進(jìn)行，
故答案為：CO₃^2-水解：CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-，溶液呈堿性，酯在堿性條件下完全水解；升高溫度，促進(jìn)水解，溶液堿性增強(qiáng)，使反應(yīng)充分進(jìn)行；
（2）用量筒量取濃硫酸體積，再燒杯中稀釋，并用玻璃棒攪拌，冷卻后移入1mol容量瓶中，加水中刻度線1-2cm處改用膠頭滴管定容，
故答案為：100mL容量瓶；
（3）廢鐵中含氧化鐵，無(wú)需制備前除去，因最終溶液是FeSO₄溶液，氧化鐵和硫酸生成硫酸鐵、鐵和硫酸鐵生成硫酸亞鐵，離子方程式為：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案為：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（4）鐵與硫酸反應(yīng)基本完成的現(xiàn)象是：溶液中不再有氣泡產(chǎn)生、鐵粉不再溶解，
故答案為：鐵粉不再溶解，鐵粉表面不再有氣泡產(chǎn)生；
（5）操作A是分離互不相溶的固體與液體，采取過(guò)濾操作，操作B是對(duì)過(guò)濾后得到的硫酸亞鐵晶體進(jìn)行洗滌、干燥，
故答案為：過(guò)濾；洗滌、干燥．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備工藝流程，涉及物質(zhì)的分離提純、對(duì)原理的分析評(píng)價(jià)、溶液配制等，熟練掌握元素化合物知識(shí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，難度中等．