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    5．铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有极其广泛的应用．
    （一）用铁屑与硫酸反应制备FeSO4
    已知4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O．FeSO4在水中的溶解度见图．
    （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，使用的操作是倾析法（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FeSO4溶液．温度宜控制在60℃左右；加热的同时需适当补充水，原因是防止硫酸亚铁晶体析出．反应中应保持n（Fe）/n（H2SO4）＞1（填“＜”、“＞”或“=”）．
    （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”，即硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O]，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防止硫酸亚铁水解．
    （二）用含有少量Al的废铁屑制备Fe2（SO4）3其操作流程及有关资料如下：

    沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3
    开始沉淀的pH2.37.53.4
    完全沉淀的pH3.29.74.4
    （4）加NaHCO3时，混合液pH值应控制在4.4-7.5之间．
    （5）反应Ⅱ中反应的离子方程式是3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O．
    （6）实际生产中，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X，混合后重新通入反应Ⅱ中，该设计的目的是节约Fe（NO3）3、防止NO污染，气体X与NO配比的比例是3：4．

    分析 （一）（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）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）稀硫酸能抑制FeSO4水解；
    （二）Fe、Al和稀硫酸反应生成FeSO4、Al2（SO4）3和氢气，向混合溶液中加入NaHCO3，调节溶液的pH，根据沉淀物与pH的关系知，要是铝离子产生沉淀，则pH应该在4.4-7.5之间，然后过滤得到滤液，向滤液中加入稀硫酸、硝酸铁，酸性条件下，亚铁离子被氧化生成铁离子，同时生成NO，然后采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到Fe2（SO4）3；
    （4）加NaHCO3时，混合液pH值应控制在Al（OH）3完全沉淀、Fe（OH）2不产生沉淀；
    （5）酸性条件下，硝酸根离子和亚铁离子发生氧化还原反应；
    （6）一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，总的反应为4NO+3O2+2H2O=4HNO3，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体O2，混合后重新通入反应Ⅱ中，可节约Fe（NO3）3、防止NO污染．

    解答 解：（一）用碳酸钠洗去油污的废铁屑，沉淀的颗粒较大，静止后容易沉降至容器底部，常用倾析法分离，故答案为：倾析法；
    （2）由于FeSO4在60℃左右溶解度最大，所以温度宜控制在60℃左右；加热过程部分水被蒸发，导致溶剂的量减少，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n（Fe）/n（H2SO4）＞1；
    故答案为：60℃左右；防止硫酸亚铁晶体析出；＞；
    （3）硫酸亚铁是强酸弱碱盐，亚铁离子水解导致溶液呈酸性，为防止亚铁离子水解，应该向溶液中加入少量稀硫酸，故答案为：防止硫酸亚铁水解；
    （二）Fe、Al和稀硫酸反应生成FeSO4、Al2（SO4）3和氢气，向混合溶液中加入NaHCO3，调节溶液的pH，根据沉淀物与pH的关系知，要是铝离子产生沉淀，则pH应该在4.4-7.5之间，然后过滤得到滤液，向滤液中加入稀硫酸、硝酸铁，酸性条件下，亚铁离子被氧化生成铁离子，同时生成NO，然后采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到Fe2（SO4）3；
    （4）加NaHCO3时，混合液pH值应控制在Al（OH）3完全沉淀、Fe（OH）2不产生沉淀，根据沉淀物与pH的关系知，要是铝离子产生沉淀，则pH应该在4.4-7.5之间，
    故答案为：4.4-7.5之间；
    （5）酸性条件下，硝酸根离子和亚铁离子发生氧化还原反应，离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；
    （6）反应Ⅱ中需要强氧化性的酸将二价铁离子氧化，一氧化氮有毒，但一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，总的反应为4NO+3O2+2H2O=4HNO3，将O2和反应Ⅱ产生的NO，按3：4配比混合后重新通入反应Ⅱ中，可节约Fe（NO3）3、防止NO污染，
    故答案为：节约Fe（NO3）3、防止NO污染；3：4．

    点评 本题考查物质制备和物质分离、提纯，为高频考点，涉及基本操作、物质之间的反应等，明确反应原理是解本题关键，易错点是（5）题，注意酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    A．B．
    C．D．

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    20．为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题．
    编号操作实验现象
    ①分别在试管A、B中加入 5mL 5% H2O2溶液，各滴入1～2 滴1mol/L FeCl3溶液．待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中试管A中不再产生气泡
    试管B中产生的气泡量增大
    ②另取两支试管分别加入 5mL 5%H2O2溶液和 5mL10%H2O2溶液试管A、B中均未见气泡产生
    （1）过氧化氢分解的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;FeCl_{3}\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
    （2）实验①的目的是研究温度对H2O2分解速率的影响，实验中滴加FeCl3溶液的目的是加快H2O2分解速率，使实验现象易于观察．
    （3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L FeCl3溶液，观察产生气泡的速率（用实验中所提供的几种试剂）．

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    A．6种B．5种C．4种D．3种

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    17．Na2O2是淡黄色色固体．在长期载人飞行的宇航船中每个宇航员平均每天需要消耗0.9kg氧气，呼出1.0kg二氧化碳．为了能保持飞船座仓内空气成分的稳定，宇航科学家进行了大量的探索，有的科学家提出“金属过氧化物处理系统”．即不断把座仓内的空气通过盛有金属过氧化物（以过氧化钠为例）的容器，并把处理后的气体充入座仓．有关反应的化学方为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑，其中Na2O2的作用是（填写序号）③：①只是氧化剂；②只是还原剂；③既是氧化剂、又是还原剂．

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    14．某核素ZAX的氯化物XCl2  1.11g配成溶液后，需用1mol/L的硝酸银溶液20mL才能把氯离子完全沉淀下来，则
    （1）X的质量数为40
    （2）若X的核内中子数为20，55.5g XCl2中所含质子的物质的量为27mol．

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