Question

硫酸铁铵[(NH₄)_xFe_y(SO₄)_z∙nH₂O]是一种重要铁盐，实验室采用废铁屑来制备硫酸铁铵的流程如下：

(1)将废铁屑和Na₂CO₃溶液混合煮沸可除去铁屑表面的油脂，原理是_____________。

(2)“氧化”过程需使用足量的H₂O₂，同时溶液要保持pH小于0.5，目的是__________。

(3)化学兴趣小组用如下方法测定硫酸铁铵晶体的化学式：

步骤1：准确称取样品28.92 g，溶于水配成100 mL溶液。

步骤2：准确量取25.00 mL步骤1所得溶液于锥形瓶中，加入适量稀硫酸，滴加过量的SnCl₂溶液（Sn²⁺与Fe³⁺反应生成Sn⁴⁺和Fe²⁺），充分反应后除去过量的Sn²⁺。用0.1000mol∙L^－1的K₂Cr₂O₇溶液滴定Fe²⁺，滴定至终点时消耗K₂Cr₂O₇溶液25.00 mL。（滴定过程中Cr₂O₇^2-转化成Cr³⁺）

步骤3：准确量取25.00 mL步骤1所得溶液于锥形瓶中，加入过量的BaCl₂溶液，将所得白色沉淀过滤、洗涤、干燥后称量，所得固体质量为6.99 g。

①排除装有K₂Cr₂O₇溶液的滴定管尖嘴处气泡的方法是_________。

②通过计算确定该硫酸铁铵的化学式____________（写出计算过程）。

Answer

加热可以促进Na2CO3水解使溶液碱性增强，溶液碱性增强有利于油脂水解 将Fe2+完全转化为Fe3+，同时抑制Fe3+的水解 快速放液 NH4Fe(SO4)2·12H2O

【解析】

将废铁屑和Na2CO3溶液混合煮沸可除去铁屑表面的油脂，利用稀硫酸进行酸浸后除去滤渣，生成硫酸铁溶液，利用双氧水将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，加入硫酸铵固体使其沉淀，进一步处理得到硫酸铁铵[(NH4)xFey(SO4)z∙nH2O]，据此分析。

将废铁屑和Na2CO3溶液混合煮沸可除去铁屑表面的油脂，利用稀硫酸进行酸浸后除去滤渣，生成硫酸铁溶液，利用双氧水将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，加入硫酸铵固体使其沉淀，进一步处理得到硫酸铁铵[(NH4)xFey(SO4)z∙nH2O]。

(1)将废铁屑和Na2CO3溶液混合煮沸可除去铁屑表面的油脂，原理是加热可以促进Na2CO3水解使溶液碱性增强，溶液碱性增强有利于油脂水解；

(2)“氧化”过程需使用足量的H2O2，同时溶液要保持pH小于0.5，目的是将Fe2+完全转化为Fe3+，同时抑制Fe3+的水解；

(3)①快速放液，可以排除装有K2Cr2O7溶液的滴定管尖嘴处气泡；

②n(Fe)= =0.06mol，n(Fe3+)=0.06mol；

n(BaSO4)== 0.03mol，则样品中n(SO42-)=0.12mol

由电荷守恒，得样品中n(NH4+)=0.06mol

由质量守恒，得样品中n(H2O)==0.72mol

则，n(Fe3+)：n(SO42-)：n(NH4+) ：n(H2O)= 0.06mol：0.12mol：0.06mol：0.72mol =1：2：1：12，

化学式为NH4Fe(SO4)2·12H2O。