Question

【題目】綠礬（FeSO4·7H2O）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：

已知：室溫下飽和H2S溶液的pH約為3.9，SnS沉淀完全時(shí)溶液的pH為1.6；FeS開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH為3.0，沉淀完全時(shí)的pH為5.5。

（1）檢驗(yàn)制得的綠礬晶體中是否含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)操作是__________________________。

（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(cè)定綠礬產(chǎn)品中Fe2+含量的方法是：a.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(cè)溶液于錐形瓶中；c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL。

①滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：___________________。

②判斷此滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的方法是_______________________________________。

③計(jì)算上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________（用小數(shù)表示，保留三位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】取少量晶體溶于水，滴加KSCN溶液，溶液不呈現(xiàn)紅色，表明溶液不含Fe3+ 除去溶液中的Sn2+，并防止Fe2+被氧化 防止Fe2+生成沉淀 蒸發(fā)濃縮 過(guò)濾、洗滌、干燥 降低洗滌過(guò)程中FeSO4·7H2O的損耗 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 滴入最后一滴KMnO4溶液時(shí)，溶液變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色 0.975

【解析】

含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì)的鐵屑用稀硫酸溶解，得到含Fe2+和Sn2+的溶液，不溶性的雜質(zhì)過(guò)濾除去，濾液里通入H2S，使Sn2+形成SnS沉淀，控制溶液的PH=2，保證Fe2+不沉淀，過(guò)濾后把含有FeSO4的濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，即可過(guò)濾得到FeSO4·7H2O。

（1）Fe3+的檢驗(yàn)可以用KSCN溶液，即取少量晶體溶于水，滴加KSCN溶液，溶液不呈現(xiàn)紅色，表明溶液不含Fe3+。

（2）操作II中，通入硫化氫，使Sn2+形成SnS沉淀，同時(shí)由于Fe2+具有還原性，容易被氧化，而H2S可以保護(hù)Fe2+不被氧化。由于SnS沉淀完全時(shí)溶液的pH為1.6，FeS開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH為3.0，所以在溶液中用硫酸酸化至pH=2。故答案為：除去溶液中的Sn2+，并防止Fe2+被氧化；防止Fe2+生成沉淀。

（3）從溶液中獲得帶結(jié)晶水的晶體，為了防止加熱失去結(jié)晶水，所以需要將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥，故答案為：蒸發(fā)濃縮，過(guò)濾、洗滌、干燥。

（4）操作IV得到的綠礬晶體上附著有硫酸等雜質(zhì)，需要洗滌，而綠礬溶于水，但在冰水中溶解度比較小，所以用冰水洗滌，故答案為降低洗滌過(guò)程中FeSO4·7H2O的損耗。

（5）①KMnO4和Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 。

②KMnO4溶液是紫紅色的，當(dāng)溶液中的Fe2+耗盡時(shí)，再滴入KMnO4溶液，溶液會(huì)呈現(xiàn)KMnO4溶液的顏色，此時(shí)即達(dá)到了滴定終點(diǎn)，故答案為：滴入最后一滴KMnO4溶液時(shí)，溶液變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色。

③n(KMnO4)= 0.01000mol/L×0.02000L=2×10-4mol，根據(jù)反應(yīng)方程式：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，n(Fe2+)=5×2×10-4mol=1×10-3mol，所以25.00mL 溶液中m(FeSO4·7H2O)= 1×10-3mol×278g/mol=0.2780g，則250mL溶液中的FeSO4·7H2O的質(zhì)量為2.7800g，所以樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：=0.975。