Question

硫酸亚铁铵(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O是一种浅绿色晶体，在水中的溶解度较小，不溶于乙醇。某实验小组利用镀锌铁片来制备硫酸亚铁铵的过程如下：

（1）加入盐酸是为了除去锌镀层，判断锌镀层已被除去的现象是       。

（2）A物质可以是           （选填序号）。

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

加入少量A物质的目的是                      。

（3）操作Ⅱ的名称为      。

（4）采用晾干而不用加热烘干晶体的原因是                      。

（5）工业上常用K₂Cr₂O₇溶液测定硫酸亚铁铵的纯度，反应中Cr₂O₇^2—被还原成Cr³⁺。

写出硫酸亚铁铵溶液与酸性K₂Cr₂O₇溶液反应的离子方程式                。

Answer

16．（12分）

（1）反应速率突然减小（或铁片表面生成的气泡突然减少，意思相近均给分）（2分）

（2）b、d（2分，答对1个给1分，答对2个给2分，见错不给分）

加快铁与稀硫酸的反应速率（2分）

（3）过滤（2分）

（4）避免加热过程中晶体受热分解失去结晶水或被空气氧化（2分）

（5）6Fe2+＋Cr2O72—＋14H+＝2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O（2分）

【解析】

试题分析：

（1）镀锌铁片放入盐酸中可以形成Zn-HCl-Fe原电池，并且能加快H+的反应速率，具体现象是气泡突然减少。

（2）加入的A物质主要是为后续反应加快速率，通过构成Fe-H2SO4-Cu原电池来实现，最终溶液中要生成FeSO4，所以a．CuCl2 不能选，最终会有FeCl2杂质，c．Cu(NO3)2  会带来NO3-离子，将会产生有毒气氮氧化物且会带来杂质Cu(NO3)2，只有b．CuO 和d．CuSO4不会带来杂质且能加快反应速率。

（3）操作Ⅱ的名称为过滤，除去未反应完的铁和铜。

（4）由于目标物中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O中的即有结晶水，同时铁为+2 价，若采用加热烘干可能会失去结晶水和加快+2 价的氧化。

（5）根据氧化还原规律，一个反应中有元素化合升高，必然有降低的，题目已经告诉了Cr2O72—被还原成Cr3+元素化合价是降低的，硫酸亚铁铵溶液中只有Fe2+化合价升高到+3价，先根据得失电子相等写出6Fe2+＋Cr2O72—＝2Cr3+＋6Fe3+，再根据溶液的性质通过电荷守恒完成方程式缺项配平，左边加H+，在边加H2O；

考点：本题以工艺流程为基础，考元素及化合物、化学实验基本操作、原电池原理和氧化还原方程式配平等相关知识。