Question

【題目】綠礬（FeSO47H2O）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分．下面是以市售鐵屑（含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法：

查詢資料，得有關(guān)物質(zhì)的數(shù)據(jù)如下表：

25℃時	pH值
飽和H2S溶液	3.9
SnS沉淀完全	1.6
FeS開始沉淀	3.0
FeS沉淀完全	5.5

（1）檢驗制得的綠礬晶體中是否含有Fe3+，可選用的試劑為__________．

A．KSCN溶液 B．NaOH溶液 C．KMnO4溶液

（2）操作II中，通入硫化氫至飽和的目的是__________；在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是：__________．

（3）操作IV的順序依次為__________、冷卻結(jié)晶、__________．

（4）操作IV得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是：

①除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì)；

②____ __________________．

（5）測定綠礬產(chǎn)品中Fe2+含量的方法：a．稱取2．850g綠礬產(chǎn)品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25．00mL待測溶液于錐形瓶中；c．用硫酸酸化的0．01000mol/LKMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20．00mL。

（滴定時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：5Fe2+＋MnO4＋8H+→5Fe3+＋Mn2+＋4H2O）。

①滴定時盛放KMnO4溶液的儀器為 （填儀器名稱）

②判斷此滴定實驗達到終點的方法是 。

③寫出酸性高錳酸鉀滴定Fe2+的離子反應(yīng)方程式： 。

④計算上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分數(shù)為 （結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】（1）A（1分）

（2）除去溶液中的Sn2+離子，（2分）防止Fe2+離子生成沉淀。（2分）

（3）蒸發(fā)濃縮（1分）；過濾（或過濾洗滌）（1分）

（4）降低洗滌過程中的FeSO4·7H2O損耗（2分）

（5）①酸式滴定管（1分）②滴加最后一滴KMnO4溶液時，溶液變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色；（2分） ③5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O ④0.975或97.5%（2分）

【解析】

試題分析：（1）檢驗所得綠礬晶體中是否含有Fe3+的實驗操作是利用三價鐵離子檢驗方法分析，三價鐵離子遇硫氰酸根離子會反應(yīng)生成硫氰酸鐵血紅色，證明鐵離子的存在，A．KSCN溶液和三價鐵離子反應(yīng)生成血紅色溶液，可以檢驗鐵離子的檢驗，A符合；B．NaOH溶液和亞鐵離子反應(yīng)生成白色沉淀迅速變化為灰綠色最后變?yōu)榧t褐色，和鐵離子反應(yīng)生成紅褐色沉淀，不能檢驗鐵離子的存在，B不符合；C．KMnO4溶液不與鐵離子反應(yīng),無現(xiàn)象發(fā)生，C不符合；答案選D。

（2）硫化氫具有強還原性，可以防止亞鐵離子被氧化，所以通入硫化氫至飽和的目的是除去溶液中的Sn2+離子；已知：在H2S飽和溶液中，SnS沉淀完全時溶液的pH為1.6；FeS開始沉淀時溶液的pH為3.0，沉淀完全時的pH為5.5，所以操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是防止Fe2+離子生成沉淀；

（3）溶液中得到晶體，需要對溶液進行加熱蒸發(fā)濃縮，結(jié)晶析出，過濾洗滌等，所以操作IV的順序依次為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌。

（4）冰水溫度低，物質(zhì)溶解度減小，可以洗去沉淀表面的雜質(zhì)離子，避免綠礬溶解帶來的損失，則答案為降低洗滌過程中FeSO47H2O的損耗。

（5）①高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化橡膠管，不能用堿式滴定管，用酸式滴定管。

②滴定實驗達到終點時，滴加最后一滴KMnO4溶液時，溶液變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色，所以判斷此滴定實驗達到終點的方法是滴加最后一滴KMnO4溶液時，溶液變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色。

③酸性高錳酸鉀具有氧化性，能Fe2+氧化成鐵離子，自身得電子生成Mn2+，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平，反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。

④a．稱取2.8500g綠礬產(chǎn)品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中；

c．用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL，則

5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

5 1

n（Fe2+） 0.01000mol/L×0.0200L

計算得到n（Fe2+）=0.001mol，則250mL溶液中含F(xiàn)e2+=0.001mol×10=0.01mol，F(xiàn)eSO47H2O物質(zhì)的量為0.01mol，質(zhì)量=0.01mol×278g/mol=2.78g，質(zhì)量分數(shù)=2.78g÷2.85g×100%=97.5%，