Question

绿矾( FeSO₄· 7H₂O) 是一种重要的食品和饲料添加剂。在实验室里可以用废铁屑通过下列流程制备绿矾。

完成下列填空：

①上述过程中的过滤操作所用的主要玻璃仪器有：玻璃棒、________、烧杯。

②前期处理废铁屑时，试剂Na₂CO₃溶液的作用是________________。

③酸溶时发生的主要反应的离子方程式为__________________________________。

（2）利用下图装置对所获产品(FeSO₄•nH₂O)中结晶水的含量进行测定。

在称量C中的硬质玻璃管(82.112g)、装入晶体后的硬质玻璃管(86.112g)、D的质量(78.368g)后，使用步骤如下：

①步骤I的目的是____________________。

②步骤IV称得此时C中硬质玻璃管的质量为84.450g，D的质量为80.474g。产品硫酸亚铁晶体(FeSO₄•nH₂O)中n=__________。产生误差的可能原因是________________________(任写一条)。

Answer

（1）①漏斗；②(除去废铁屑表面的油污；③Fe+2H+ =Fe2++H2↑；

（2）①排尽装置中的空气，防止硫酸亚铁被氧化；②6；加热时间过短，结晶水未完全失去；未恒重操作等；

【解析】

试题分析：废铁屑加入碳酸钠溶液除去油污，加入硫酸酸溶后，为了防止亚铁离子被氧化，加入的硫酸应适量保证铁少量剩余，过滤时滤渣中一定含有Fe，滤液通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到绿矾晶体。

（1）①利用漏斗、玻璃棒、烧杯组装过滤装置进行过滤操作，所用的主要玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯；故答案为：漏斗；

②前期处理废铁屑时，试剂Na2CO3溶液可以除去废铁屑表面的油污，故答案为：除去废铁屑表面的油污；

③酸溶时发生的主要反应是铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=H2↑+FeSO4，离子方程式为Fe+2H+ =Fe2++H2↑，故答案为：Fe+2H+ =Fe2++H2↑；

（2）①二价铁易被氧化，所以要先通二氧化碳排尽装置中的氧气；故答案为：排尽装置中的空气，防止硫酸亚铁被氧化；

②通过以上数据得出，晶体质量为86.112g-82.112=4.0 g，加热完全分解后剩余固体的质量为84.450g-82.112=2.338g，所以=，解得n=6；求出的n的值比实际的值偏小，说明测量的水的质量偏小，①加热时间过短，结晶水未完全失去、②冷却结晶时，可能在56.7℃以上有晶体析出，则获得、③未进行恒重操作等均会使测量的水的质量偏小；故答案为：6；加热时间过短，结晶水未完全失去、冷却结晶时，可能在56.7℃以上有晶体析出、未进行恒重操作等。

考点：考查了化学实验方案的评价以及相关计算的相关知识。