Question

某校化学课外小组用硫酸铁废液（含少量硫酸铜和稀硫酸），制备硫酸亚铁晶体并进行如下实验。制备硫酸亚铁晶体主要的操作流程如下：

请根据题目要求回答下列问题：

（1）A的化学式为                  。

（2）趁热过滤的目的是                  。

（3）结晶操作过程中应控制滤液酸性的原因是                  。

（4）实验室利用硫酸亚铁铵溶液[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂]和草酸溶液反应生成草酸亚铁，草酸亚铁晶体（相对分子质量180）受热易分解，某课外小组设计如图的实验装置来检验其分解产物。

①该装置中最不合理的部分           （填字母），原因是                   。

②改用正确装置开始实验，B处变蓝，说明草酸亚铁晶体中有           ；C处有白色沉淀，E处黑色粉末变为红色，说明草酸亚铁分解产生            （填化学式）。

Answer

（1）Fe；

（2）防止硫酸亚铁晶体析出（或为减少过滤时硫酸亚铁的损失）；

（3）抑制硫酸亚铁水解；

（4）①A；试管口略向上倾斜，产生的水会回流使试管炸裂；②结晶水；CO2、CO；

【解析】

试题分析：（1）加入过量的铁粉，与Fe3+、Cu2+、H+离子反应转化为Fe2+；故答案为：Fe；

（2）趁热过滤的目的是：要避免某些成分在过滤过程中因遇冷而结晶或沉淀，故答案为：防止硫酸亚铁晶体析出；

（3）亚铁离子可以水解，结晶操作过程中控制滤液的酸性，可以抑制硫酸亚铁水解造成损耗，故法案为：抑制Fe2+离子水解；

（4）①加热固体时可能有水产生，故A装置最不合理，因为大试管管口略向上倾斜，产生的水会回流使试管炸裂，故答案为：A；反应生成的水易沿试管壁流下使试管炸裂；

②改用正确装置，实验开始后，B处变蓝色，说明草酸亚铁晶体中有结晶水；C处有白色沉淀，E处部分黑色粉末变为红色，说明草酸亚铁分解产生：CO、CO2；CO的存在使高价铁不可能存在，考虑残留黑色固体，应为FeO。

设草酸亚铁晶体的化学式为FeC2O4•xH2O，

根据FeC2O4•xH2OFeO+CO+CO2+xH2O

144+18x 72

18 7.2

=，x=2，

所以草酸亚铁晶体的化学式为FeC2O4•2H2O，故答案为：结晶水；CO、CO2；FeC2O4•2H2O。

考点：考查了除杂提纯的基本操作、对实验步骤原理和目的分析评价、对装置的分析评价等的相关知识。