Question

一道高中化学题，请高手帮帮忙，不知怎么做出来的呢。

将4.2g洗净的铁屑和25mL 3mol.L^-1H2SO4溶液充分反应，将反应液过滤，测得还余滤渣0.56g，向滤液中加入用_____g硫酸铵晶体配成的饱和溶液，搅拌，加热蒸发，冷却结晶出20.38g晶体。则（NH4)2SO4.FeSO4.6H2O的产率为________。答案是：8.58和80%

Answer 1

解：参加反应的铁的质量 ＝ 4.2g - 0.56g = 3.64g
n(Fe) = 0.065mol
如果全部转化为（NH4)2SO4.FeSO4.6H2O，则：
n [（NH4)2SO4.FeSO4.6H2O] = 0.065mol
m[（NH4)2SO4.FeSO4.6H2O] = 0.065mol * 392g/mol = 25.48g
现在只得到30.38克晶体，所以产率 ＝ 20.38g / 25.48g *100% = 80.0%

得到的20.38克晶体的物质的量：
n [（NH4)2SO4.FeSO4.6H2O] ＝ 20.38g / 392g/mol = 0.052mol
所以形成晶体至少需要的(NH4)2SO4的物质的量 ＝ 0.052mol ，则：
m[(NH4)2SO4] ＝ 0.052mol * 132g/mol = 6.864g
因为产率只有80%，所以实际需要的硫酸铵的质量 ＝ 6.864g / 80.0% = 8.58g

这个题目的陷阱就是要先求产率，后再求第一个空格。

追问

铁屑中可能含有氧化铁，而与H2SO4反应时铁剩余，那么溶液中的FeSO4应该用H2SO4的摩尔数来算而不应用铁的质量差来算呀。

追答

那样想就把题目想复杂啦。题目中讲的铁屑，意思是主要成分是铁，杂质不会与硫酸反应。得理解成这意思。剩余的滤渣不会与硫酸反应，不是铁。硫酸是过量的。

Answer 2

结晶出20.38g晶体中含有FeSO4的质量＝20.38＊152/392=7.9g
含有硫酸铵的质量＝20.38＊132/392＝6.86g

反应的铁的质量＝4.2－0.56＝3.64克
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56----------------152
3.64---------------X
X=9.88g
则（NH4)2SO4.FeSO4.6H2O的产率为7.9/9.88=80%
向滤液中加入用6.86/80%=8.58g硫酸铵晶体配成的饱和溶液

追问

铁屑中可能含有氧化铁，而与H2SO4反应时铁剩余，那么溶液中的FeSO4应该用H2SO4的摩尔数来算而不应用铁的质量差来算呀。

Answer 3

原子，电子守恒解题，最好把方程式写出来