Question

亚铁盐、铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用，现用铁屑与硫酸反应制备硫酸亚铁。

已知：①4Fe^2＋＋O₂＋4H^＋===4Fe^3＋＋2H₂O

②硫酸亚铁在水中的溶解度如下图：

(1)首先，将铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。此步骤中，分离出液体的方法通常不用过滤，使用的操作是____________(填写操作名称)。

(2)向处理过的铁屑中加入适量的硫酸，在一定温度下使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得硫酸亚铁溶液。

①硫酸浓度应选择(填字母序号)__________；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．浓硫酸  B．10 moL·L^－1硫酸

C．3 moL·L^－1硫酸  D．任意浓度硫酸

②温度宜控制在________，加热的同时需适当补充水，原因是___________________；

③反应中应保持_________ (填“＜”“＞”或“＝”) 1。

(3)亚铁盐在空气中易被氧化，但形成复盐可稳定存在，如“摩尔盐”，即(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O(硫酸亚铁铵)，就是在硫酸亚铁溶液中加入少量稀硫酸溶液，再加入饱和硫酸铵溶液，经过_______、_______、_______、_______等一系列操作后所得。

Answer

倾析 C 60 ℃左右 防止硫酸亚铁晶体析出 ＞ 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤洗涤 自然干燥

【解析】

（1）由于Fe屑沉在容器的底部，溶液在上部，所以分离出液体的方法通常不用过滤，使用的操作是倾析法；

（2）在室温下，Fe在浓硫酸中会发生钝化现象，在10moL/L硫酸中容易发生氧化还原反应产生硫酸铁和SO2和水；由于FeSO4在60℃左右溶解度最大，所以温度宜控制在60℃左右；为防止硫酸亚铁晶体析出，加热的同时需适当补充水，为了防止在加热的过程中Fe2+被氧化为Fe3+，Fe粉应该稍微过量一些；

（3）稀硫酸的作用是为了抑制Fe2+、NH4+的水解，防止产物不纯。

（1）首先，将铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑．此步骤中，由于Fe屑沉在容器的底部，溶液在上部，所以分离出液体的方法通常不用过滤，使用的操作是倾析法；

因此，本题正确答案是：倾析；

（2）在室温下，Fe在浓硫酸中会发生钝化现象．在10mol/L硫酸中容易发生氧化还原反应产生硫酸铁和SO2和水，不能得到硫酸亚铁，所以要用3moL/L硫酸．由于FeSO4在60℃左右溶解度最大，所以温度宜控制在60℃左右．为防止硫酸亚铁晶体析出，加热的同时需适当补充水．为了防止在加热的过程中Fe2+被氧化为Fe3+，Fe粉应该稍微过量一些，所以反应中应保持＞1；

因此，本题正确答案是：C；60℃左右；防止硫酸亚铁晶体析出；>；

（3）在制取摩尔盐如硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O]的过程，就是在FeSO4溶液中加入少量稀H2SO4溶液，再加入饱和（NH4）2SO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后所得．过程中稀硫酸的作用是为了抑制Fe2+、NH4+的水解，防止产物不纯。

因此，本题正确答案是： 蒸发浓缩；冷却结晶；过滤洗涤；自然干燥。