Question

硫酸亞鐵銨(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O是一種淺綠色晶體，在水中的溶解度較小，不溶于乙醇。某實驗小組利用鍍鋅鐵片來制備硫酸亞鐵銨的過程如下：

（1）加入鹽酸是為了除去鋅鍍層，判斷鋅鍍層已被除去的現象是      。
（2）A物質可以是          （選填序號）。
a．CuCl₂       b．CuO       c．Cu(NO₃)₂       d．CuSO₄
加入少量A物質的目的是                     。
（3）操作Ⅱ的名稱為     。
（4）采用晾干而不用加熱烘干晶體的原因是                     。
（5）工業上常用K₂Cr₂O₇溶液測定硫酸亞鐵銨的純度，反應中Cr₂O₇^2—被還原成Cr³⁺。
寫出硫酸亞鐵銨溶液與酸性K₂Cr₂O₇溶液反應的離子方程式               。

Answer 1

16．（12分）
（1）反應速率突然減小（或鐵片表面生成的氣泡突然減少，意思相近均給分）（2分）
（2）b、d（2分，答對1個給1分，答對2個給2分，見錯不給分）
加快鐵與稀硫酸的反應速率（2分）
（3）過濾（2分）
（4）避免加熱過程中晶體受熱分解失去結晶水或被空氣氧化（2分）
（5）6Fe²⁺＋Cr₂O₇^2—＋14H⁺＝2Cr³⁺＋6Fe³⁺＋7H₂O（2分）

解析試題分析：
（1）鍍鋅鐵片放入鹽酸中可以形成Zn-HCl-Fe原電池，并且能加快H+的反應速率，具體現象是氣泡突然減少。
（2）加入的A物質主要是為后續反應加快速率，通過構成Fe-H₂SO₄-Cu原電池來實現，最終溶液中要生成FeSO₄，所以a．CuCl₂不能選，最終會有FeCl₂雜質，c．Cu(NO₃)₂ 會帶來NO₃^-離子，將會產生有毒氣氮氧化物且會帶來雜質Cu(NO₃)₂，只有b．CuO 和d．CuSO₄不會帶來雜質且能加快反應速率。
（3）操作Ⅱ的名稱為過濾，除去未反應完的鐵和銅。
（4）由于目標物中(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O中的即有結晶水，同時鐵為+2 價，若采用加熱烘干可能會失去結晶水和加快+2 價的氧化。
（5）根據氧化還原規律，一個反應中有元素化合升高，必然有降低的，題目已經告訴了Cr₂O₇^2—被還原成Cr³⁺元素化合價是降低的，硫酸亞鐵銨溶液中只有Fe²⁺化合價升高到+3價，先根據得失電子相等寫出6Fe²⁺＋Cr₂O₇^2—＝2Cr³⁺＋6Fe³⁺，再根據溶液的性質通過電荷守恒完成方程式缺項配平，左邊加H⁺，在邊加H₂O；
考點：本題以工藝流程為基礎，考元素及化合物、化學實驗基本操作、原電池原理和氧化還原方程式配平等相關知識。