“廢物利用”既節(jié)約資源又保護(hù)環(huán)境。某研究小組利用廢鐵屑（含少量硫化物）來(lái)制備硫酸亞鐵銨[NH4）2Fe（SO4）2?xH2O]以及確定x值進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)探究。
查閱資料：
①硫酸亞鐵銨，俗稱摩爾鹽，是一種重要的化工原料。易溶于水，不溶于酒精，在100-110℃時(shí)分解，110℃完全失去結(jié)晶水。溫度升高到500℃時(shí)，（NH4）2Fe（SO4）2會(huì)繼續(xù)分解。
②硫酸亞鐵，容易被氧氣緩慢氧化，鐵粉能防止溶液中的硫酸亞鐵被氧化，能與硫酸銨反應(yīng)生成硫酸亞鐵銨。
③鐵屑中硫化物與稀硫酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生酸性、有毒的硫化氫（H2S）氣體，須凈化處理。
Ⅰ.制備硫酸亞鐵銨晶體
小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1流程制備硫酸亞鐵銨晶體：
（1）步驟①中用熱堿性溶液浸泡廢鐵屑目的是除去鐵屑上面的油污，可以選擇的浸泡液是 aa。
a.碳酸鈉溶液
b.氯化鈉溶液
c.稀鹽酸
（2）步驟②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；實(shí)驗(yàn)中采用微熱措施的目的是 加快反應(yīng)速率加快反應(yīng)速率。
（3）步驟④的實(shí)驗(yàn)操作是 過(guò)濾過(guò)濾。
步驟②③實(shí)驗(yàn)裝置如圖2：
（4）B裝置中產(chǎn)生大量氫氣作用：一是可以將裝置及溶液中氧氣排走，防止硫酸亞鐵被氧化，具體操作是 打開活塞b、c,關(guān)閉活塞a打開活塞b、c,關(guān)閉活塞a；二是通過(guò)關(guān)閉活塞b、c,打開a,將反應(yīng)后B中溶液壓入A中。
（5）C瓶中的作用是通過(guò)中和反應(yīng)吸收硫化氫，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 H2S+2NaOH=Na2S+2H2OH2S+2NaOH=Na2S+2H2O。
Ⅱ：測(cè)定（NH4）2Fe（SO4）2?xH2O中x的值
小組同學(xué)設(shè)計(jì)了圖3所示實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)定x的值：
?
實(shí)驗(yàn)步驟：
①連接好裝置，檢查裝置氣密性，在A中放入一定質(zhì)量的硫酸亞鐵銨。
②打開彈簧夾，通入一段時(shí)間的N2后，稱量B裝置質(zhì)量。
③關(guān)閉彈簧夾，將恒溫加熱器控制在110℃進(jìn)行加熱至晶體完全失水：（NH4）2Fe（SO4）2?xH2O═（NH4）2Fe（SO4）2+xH2O。
④打開彈簧夾，繼續(xù)緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間N2，再次稱量B裝置質(zhì)量，兩次稱量質(zhì)量差為10.8g。
⑤稱量A中反應(yīng)后固體質(zhì)量為28.4g。
……
根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖和實(shí)驗(yàn)步驟回答下列問(wèn)題。
（6）將加熱溫度控制在110℃的目的是 保證晶體完全失水，防止溫度過(guò)高，使硫酸亞鐵銨分解保證晶體完全失水，防止溫度過(guò)高，使硫酸亞鐵銨分解。
（7）計(jì)算x值為 66。
（8）下列說(shuō)法正確的是 abcabc。
a.步驟2中先稱量，再通入一段時(shí)間的N2會(huì)導(dǎo)致x值偏大
b.步驟3中如果加熱時(shí)間不夠，會(huì)導(dǎo)致x值偏小
c.步驟4中緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間的N2目的是將裝置中殘留的水蒸氣被B裝置充分的吸收
d.C裝置作用是吸收空氣中二氧化碳，防止進(jìn)入B中
【答案】a；Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；加快反應(yīng)速率；過(guò)濾；打開活塞b、c，關(guān)閉活塞a；H2S+2NaOH=Na2S+2H2O；保證晶體完全失水，防止溫度過(guò)高，使硫酸亞鐵銨分解；6；abc
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/7/1 8:0:9組卷：87引用：1難度：0.3
相似題
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1．某同學(xué)家中有一袋化肥，可能混入了其它化肥，且化肥包裝上字跡模糊，該同學(xué)進(jìn)行了以下探究，請(qǐng)你參與探究并填空．
【提出問(wèn)題】該化肥中含有什么物質(zhì)？
【收集信息】經(jīng)詢問(wèn)得知，該化肥可能為銨態(tài)氮肥．
【提出猜想】該化肥所含的陰離子可能是Cl-、、CO2-3中的一種或幾種．SO2-4
【實(shí)驗(yàn)、記錄與分析】
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】若該化肥中只含有一種陽(yáng)離子，則其中一定含有的物質(zhì)是（填化學(xué)式）實(shí)驗(yàn)操作步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 分析 （1）取少量該化肥樣品和少量熟石灰放在研缽中混合研磨觀察現(xiàn)象
含有銨根離子 （2）取少量化肥樣品于試管中，加入適量的水完全溶解，滴加足量的Ba（NO3）2溶液，再滴加少量稀HNO3，觀察． 無(wú)沉淀，無(wú)氣體生成 沒(méi)有 存在（3）?。?）中所得濾液少量于試管中，
滴加AgNO3溶液，觀察
有Cl-存在 ，寫出實(shí)驗(yàn)步驟（3）的化學(xué)方程式．發(fā)布：2024/12/25 17:30:2組卷：44引用：8難度：0.5 -
2．水產(chǎn)養(yǎng)殖的速效增氧劑“魚浮靈”的主要成分是過(guò)氧碳酸鈉（aNa2CO3?bH2O2）。
某化學(xué)研究小組對(duì)“魚浮靈”的制備、成分測(cè)定及增氧原理進(jìn)行了如下探究。
【查閱資料】①過(guò)氧碳酸鈉有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)；50℃開始分解。
②過(guò)氧碳酸鈉在異丙醇（有機(jī)溶劑）中的溶解度較低。
Ⅰ．“魚浮靈”的制備。
實(shí)驗(yàn)室用Na2CO3與穩(wěn)定劑的混合溶液和30%的H2O2溶液反應(yīng)制備過(guò)氧碳酸鈉，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）反應(yīng)溫度不能超過(guò)20℃的原因是。
（2）反應(yīng)結(jié)束后，停止攪拌，向反應(yīng)液中加入異丙醇，靜置過(guò)濾、洗滌、干燥，獲得過(guò)氧碳酸鈉固體。加入異丙醇的目的。
Ⅱ．“魚浮靈”的成分測(cè)定。
【定性檢測(cè)】檢測(cè)過(guò)氧碳酸鈉溶液中的成分。
（3）請(qǐng)補(bǔ)充完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的相關(guān)內(nèi)容。
【定量研究】測(cè)定“魚浮靈”中過(guò)氧碳酸鈉的組成。實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋或結(jié)論 ① 取樣，加入MnO2粉末，用帶火星的木條伸入試管內(nèi) 木條復(fù)燃 反應(yīng)的化學(xué)方程式 ② 溶液中含有Na2CO3
實(shí)驗(yàn)③：稱取一定質(zhì)量的“魚浮靈”樣品于小燒杯中，加適量水溶解，向小燒杯中加入足量Ba（OH）2溶液，過(guò)濾、洗滌、干燥，得到碳酸鋇（BaCO3）固體3.94g。
實(shí)驗(yàn)④：另稱取相同質(zhì)量的“魚浮靈”樣品于錐形瓶中，加入足量稀硫酸，再逐滴加入高錳酸鉀溶液，充分反應(yīng)，消耗KMnO4的質(zhì)量為1.896g,該反應(yīng)的原理是：2KMnO4+5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
（4）計(jì)算確定過(guò)氧碳酸鈉（aNa2CO3?bH2O2）的化學(xué)式（寫出計(jì)算過(guò)程）。
Ⅲ．“魚浮靈”的增氧原理。
研究小組通過(guò)測(cè)定常溫下相同時(shí)間內(nèi)水溶液中溶解氧的變化，探究、OH-對(duì)H2O2分解速率的影響，設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。CO2-3
（5）由實(shí)驗(yàn)②可知，常溫下，過(guò)氧化氫水溶液呈編號(hào) ① ② ③ ④ ⑤ 試劑 H2O 4%H2O2溶液 Na2CO3固體
4%H2O2溶液NaOH溶液
4%H2O2溶液NaOH溶液
4%H2O2溶液pH 6.96 6.01 8.14 8.15 9.26 溶解氧
（mg?L-1）5.68 6.44 9.11 9.12 10.97 （填“酸性”“中性”或“堿性”）。
（6）過(guò)氧碳酸鈉可以速效增氧的原理是。發(fā)布：2024/12/25 15:30:1組卷：617引用：6難度：0.5 -
3．氮化鋁（AlN）是一種新型的電子絕緣基片材料，用于大型和超大型集成電路中。
Ⅰ.氮化鋁（AlN）的制備
（1）NH4Cl作為添加劑，受熱分解產(chǎn)生NH3和HCl氣體，其化學(xué)方程式為。
（2）反應(yīng)前先通N2，目的是。
（3）如圖1，℃時(shí)，產(chǎn)物中AlN純度最高。
Ⅱ.氮化鋁（AlN）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定
在生產(chǎn)過(guò)程中，氮化鋁樣品中常含有少量的氧化鋁雜質(zhì)。某小組同學(xué)用圖3和圖4裝置組合來(lái)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前稱量1.0g樣品，根據(jù)反應(yīng)中所生成氨氣的體積來(lái)測(cè)定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì)）。
已知：①AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑②Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
（4）主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：a、檢驗(yàn)裝置氣密性；b、往錐形瓶中放入適量的AlN樣品；c、打開分液漏斗活塞往錐形瓶中加入過(guò)量的濃NaOH溶液；d、測(cè)定收集到水的體積。其中檢查A裝置氣密性的方法是。
（5）裝置B中試劑X可以是。
（6）虛線框中裝置適宜選用圖4中的裝置（填“C”或“D”）。
（7）有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，會(huì)有NH3殘留在裝置A中，不能完全排出，（填“需要”或“不需要”）通入N2將其中殘留的NH3排入后續(xù)裝置中。
（8）用圖3裝置測(cè)得的氣體體積會(huì)偏大，如果用圖5中的E裝置替換圖3中的A裝置就可以減小誤差，其原因是。
（9）若裝置經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NH3體積為0.44L。則該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是。（已知氨氣的密度為：0.771g/L）發(fā)布：2024/12/25 14:30:2組卷：59引用：2難度：0.9
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