Question

FeS0₄?7H₂0广泛用于医药和工业领域，以下是FeS0₄?7H₂0的实验室制备流程图．根据题意完成下列填空：

（1）铁屑与稀硫酸反应前，应用10% Na₂C0₃溶液浸泡几分钟，操作目的是

 

，浸泡后，用

 

（填操作方法）分离并洗涤铁屑．
（2）操作a为

 

．
（3）最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②

 

．
（4）FeS0₄?7H₂0是某些补血剂的主要成分，实验室要测定某补血剂中铁元素的含量．
I．方案一：可用KMn0₄溶液进行氧化还原滴定．在配制100mL 1.00×10^-2mol?L^-1的KMnO₄溶液时，所用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒，还有

 

（填仪器名称）．在配制过程中，下列说法正确的是

 

（填序号字母）．
A．KMnO₄溶于水不放热，可以直接在容量瓶中溶解
B．容量瓶洗涤后不需干燥即可直接用于实验
C．定容后摇匀，凹液面低于刻度线，再加水至凹液面最低点与刻度线相平
D．如果定容时加水超过刻度线必须毓配制、
Ⅱ．方案二：将FeS0₄?7H₂0最终转化为Fe₂0₃，测定质量变化，操作流程如下：

①步骤④中一系列操作依次是：过滤、洗涤、

 

、冷却、称量．
②假设实验过程中Fe无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量

 

g（用含a的代数式表示）．
③若步骤③加人X溶液的量不足，则最后测出每片补血剂含铁元素的质量将

 

（填“偏大”．“偏小”或“不变”）．

Answer 1

考点：硫酸亚铁的制备

专题：实验题

分析：（1）碳酸钠溶液中碳酸根离子水解显碱性，能洗去油污；分离并洗涤铁屑方法是倾析法；
（2）根据操作a的目的是固液分离来分析；
（3）最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤目的是洗去表面杂质，温度降低绿矾溶解度降低，减少绿矾晶体的损失；
（4）Ⅰ．依据配制溶液的过程和步骤选择仪器；依据溶液配制的实验过程判断；
A、容量瓶不能用来溶解物质；
B、只要最后让溶液体积是100ml即可，容量瓶中事先有水没影响；
C、定容后摇匀后不需要再加水，加水后溶液浓度减小；
D、加水超出刻度，配制失败需要重新配制；
Ⅱ．①题干要求将FeS0₄?7H₂0最终转化为Fe₂0₃，测定质量变化，据此分析；
②根据变化过程中铁元素的守恒来计算；
③根据加入X试剂的目的是使Fe³⁺沉淀来分析．

解答： 解：（1）碳酸钠溶液中碳酸根离子水解显碱性，用10% Na₂C0₃溶液浸泡铁屑的目的是能洗去油污；分离固液并洗涤铁屑方法是倾析法；故答案为：除去废铁屑表面的油污，倾析法；
（2）操作a的目的是将FeS0₄溶液与不溶性杂质分离，为了使FeS0₄的损失尽可能减小，故操作a应是趁热过滤，故答案为：趁热过滤；
（3）冰水温度低，物质溶解度减小，可以洗去沉淀表面的杂质离子，避免绿矾溶解带来的损失，
故答案为：降低洗涤过程中FeSO₄?7H₂O的损耗；
（4）Ⅰ．配制100mL 1.00×10^-2mol?L^-1的KMnO₄溶液，所用的仪器有天平、烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶 玻璃棒；
A、容量瓶不能用来溶解物质，故A错误；
B、容量瓶是准确量配制溶液的量具，只需最后让溶液体积是100ml即可，容量瓶中事先有水没影响，故B正确；
C、定容后摇匀后不需要再加水，加水后溶液浓度减小，故C错误；
D、加水超出刻度，配制失败需要重新配制，故D正确；
故答案为：100ml容量瓶，胶头滴管；BD；
Ⅱ．①将FeS0₄?7H₂0最终转化为Fe₂0₃来测定质量变化，而红褐色悬浊液是Fe（OH）₃，故要转化为Fe₂0₃，则需过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量，故答案为：灼烧；
②根据铁元素的守恒，根据十片补血剂得到的Fe₂0₃的质量为ag，则每片补血剂得到的Fe₂0₃的质量为0.1ag，故含有的铁元素的质量m=

0.1ag

160g/mol

×2×56g/mol=0.07ag，故答案为：0.07g；
③加入X试剂的目的是使Fe³⁺沉淀，故若加人X溶液的量不足，则导致Fe³⁺沉淀不完全，测出每片补血剂含铁元素的质量将偏小，故答案为：偏小．

点评：本题考查一定物质的量浓度溶液的配制、守恒法的计算等，考查知识点较多，难度较大，且计算较繁琐，对学生的能力要求较高．