Question

硫酸铁铵[aFe₂(SO₄）₃·b(NH₄）₂SO₄·cH₂O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。某化工厂以硫酸亚铁(含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵。

请回答下列问题：

（1）硫酸亚铁溶液加H₂SO₄酸化的主要目的是             。

（2）下列物质中最适合的氧化剂B是                。

a．NaClO        b．H₂O₂        c．KMnO₄        d．K₂Cr₂O₇

（3）操作甲的名称是：甲          。

（4）上述流程中，氧化之后和加热蒸发之前，需取少量               (填试剂的化学式）检验Fe²⁺是否已全部被氧化；

（5）称取14.00 g所得样品，将其溶于水配制成100 mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14 g沉淀；向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO₃）₂溶液，恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为                  。

Answer

（1）增大溶液中SO42-浓度，将Ca2+转化为沉淀，同时抑制Fe2+、 Fe3+水解；

（2）b；（3）冷却结晶；

（4）铁氰化钾(化学式）；

（5）Fe2(SO4）3·2(NH4）2SO4·2H2O

【解析】

试题分析：原料中加入硫酸酸化，可生成硫酸钙沉淀，减压过滤后加入过氧化氢氧化可生成硫酸铁，加入硫酸铵，在80℃下反应可生成硫酸铁铵，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，最后经常温晾晒可到纯净的硫酸铁铵。

（1）加入硫酸，可增大溶液中SO42-浓度，将Ca2+转化为沉淀，生成CaSO4，同时抑制Fe2+水解，故答案为：增大溶液中SO42-浓度，将Ca2+转化为沉淀或抑制Fe2+水解；

（2）为避免引入新杂质，应加入过氧化氢为氧化剂，还原产物是水，故答案为：b；

（3）在80℃下反应可生成硫酸铁铵，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，故答案为：冷却结晶；

（4）具有亚铁离子可以选用铁氰化钾——K3[Fe(CN）6]，若产生蓝色沉淀，则证明存在亚铁离子，故答案为：K3[Fe(CN）6]；

（5）称取14.00g样品，将其溶于水配置成100mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14g沉淀，应为Fe(OH）3，n(Fe(OH）3）==0.02mol，向另一份溶液中加入0.05mol Ba(NO3）2溶液，恰好完全反应，则n(SO42-）=0.05mol，所以14.00g样品中含有Fe2(SO4）30.02mol，n(SO42-）为0.1mol，则(NH4）2SO4为0.1mol-0.02mol×3=0.04mol，则m(H2O）=14.00g-0.02mol×400g/mol-0.04mol×132g/mol=0.72g，n(H2O）==0.04mol，n(Fe2(SO4）3）：n((NH4）2SO4）：n(H2O）=0.02：0.04：0.04=1：2：2，所以化学式为Fe2(SO4）3•2(NH4）2SO4•2H2O，故答案为：Fe2(SO4）3•2(NH4）2SO4•2H2O。

考点：考查了物质的分离、提纯和制备、铁及其化合物的性质的相关知识。