Question

【题目】绿矾（FeSO4 7H2O）是治疗缺铁性贫血的特效药．下面是以商品级纯度铁屑（含少量锡等杂质）生产绿矾的一种方法：

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：
回答下列问题：
（1）操作Ⅱ中用硫酸酸化至pH=2且通入硫化氢至饱和的目的是：
①除去操作I所得溶液中含有的Sn2+等杂质离子；
②；
（2）操作IV的顺序依次为：、、过滤、洗涤。
（3）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。
（4）测定绿矾产品中Fe2+ 含量的方法是：a．称取8.680g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c．用硫酸酸化的0.02000 mol/L KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为30.00 mL（滴定时发生反应的离子方程式为：5Fe2+ + MnO4- + 8H+ ═ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O）
①计算上述样品中FeSO4 7H2O的质量分数为（结果保留4位有效数字，FeSO4 7H2O的摩尔质量为278g/mol）
②若用上述方法测定的样品中FeSO47H2O的质量分数偏低（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有：样品中存在少量的杂质、

Answer 1

【答案】
（1）硫化氢具有强还原性，可以防止亚铁离子被氧化
（2）蒸发；浓缩、结晶
（3）避免绿矾溶解带来的损失
（4）；洗涤不彻底，亚铁离子被空气中的氧气部分氧化。
【解析】（1）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，通入硫化氢至饱和的目的是：硫化氢具有强还原性，可以防止亚铁离子被氧化；
（2）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：蒸发浓缩、结晶、过滤、洗涤；
（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；
（4）①依据反应方程式可知：

5Fe2+ +	MnO4- + 8H+＝5Fe3+ + Mn2+ +4H2O
5	1
n	0.02000mol/L×0.0300L

解得n=0.003mol；
则250mL溶液中含亚铁离子的物质的量=0.003mol×250/25=0.03mol；
FeSO47H2O物质的量为0.03mol，质量=0.03mol×278g/mol=8.34g；
所以质量分数= ；
②用上述方法测定的样品中FeSO47H2O的质量分数偏低（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因是洗涤不彻底，亚铁离子被空气中的氧气部分氧化。
所以答案是：（1）硫化氢具有强还原性，可以防止亚铁离子被氧化；（2）蒸发；浓缩、结晶；（3）避免绿矾溶解带来的损失；（4）96.08%；洗涤不彻底，亚铁离子被空气中的氧气部分氧化