Question

【题目】（18分）绿矾（FeSO47H2O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分．如图是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：

查询资料，得有关物质的数据如下：

25℃时	pH值	25℃时	pH值
饱和H2S溶液	3.9	FeS开始沉淀	3.0
SnS沉淀完全	1.6	FeS沉淀完全	5.5

（1）写出Fe和Fe2O3在硫酸溶液中发生反应的离子方程式为____、 ______ 、 __________;

（2）操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是：①除去溶液中的Sn2+离子；②_________；③在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是___________．

（3）操作IV的顺序依次为_____________、____________、过滤洗涤．

（4）操作IV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___________．

（5）常温下，Ksp[Fe(OH)2]=1.64×10－14，则求得反应：Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+的平衡常数为：_______________（保留1位小数）;

Answer 1

【答案】Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O2Fe3++Fe=3Fe2+防止Fe2+被氧化防止Fe2+离子生成沉淀蒸发浓缩冷却结晶降低洗涤过程中FeSO47H2O的损耗6.1×10﹣15

【解析】

（1）铁与稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，氧化铁溶解在稀硫酸中的离子反应式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，Fe3+继续溶解铁的离子反应式为2Fe3++Fe=3Fe2+；
（2）通入硫化氢至饱和除沉淀Sn2+外，因硫化氢具有强还原性，可以防止亚铁离子被氧化，已知在H2S饱和溶液中，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5，操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是，在溶液PH=2时，Sn2+完全沉淀，亚铁离子不沉淀；
（3）溶液中得到晶体，需要对溶液进行加热蒸发浓缩，结晶析出，过滤洗涤等，所以操作IV的顺序依次为：蒸发、结晶、过滤、洗涤；
（4）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；
（5）Fe2++2H2OFe（OH）2+2H+的平衡常数K=

=6.1×10-15。