Question

【题目】绿矾(FeSO4·7H2O)在工业上可用于制造铁盐、氧化铁红及靛青等。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法：

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

（1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3＋，最好选用的试剂为________。

A．KSCN溶液 B．NaOH溶液 C．KMnO4溶液 D．苯酚溶液

（2）操作Ⅱ中，通入硫化氢至饱和的目的是______________________________________；在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是__________________________________。

（3）操作Ⅳ的顺序依次为_________________、冷却结晶、____________________。

（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）测定绿矾产品中Fe2＋含量的方法是：a.称取2.850 g绿矾产品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。

①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为________________________(填仪器名称)。

②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为____________________。

Answer 1

【答案】AD 除去溶液中的Sn2+离子，并防止Fe2＋被氧化 防止Fe2＋离子生成沉淀 蒸发浓缩 过滤洗涤 降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗 酸式滴定管 0.975

【解析】

（1）依据三价铁离子的检验方法分析回答，三价铁离子遇硫氰化钾溶液变血红色；遇苯酚呈紫色溶液；

（2）依据流程关系图分析，通入硫化氢制饱和，目的是沉淀锡离子，硫化氢是强还原剂，防止亚铁离子被氧化；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，操作Ⅱ加入稀硫酸调节溶液pH=2防止Fe2+形成沉淀；

（3）操作IV的目的是从滤液中析出绿矾晶体，利用蒸发浓缩，冷却结晶、过滤洗涤得到晶体；

（4）操作IV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；

（5）①高锰酸钾溶液具有强氧化性能氧化橡胶管，不能用碱式滴定管；

②依据滴定实验的反应终点时发生的反应进行计算。

（1）检验所得绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是利用三价铁离子检验方法分析，三价铁离子遇SCN-离子会反应生成硫氰化铁血红色溶液，证明铁离子的存在；遇苯酚溶液呈紫色。

A、KSCN溶液和三价铁离子反应生成血红色溶液，可以检验铁离子的检验，选项A符合；

B、NaOH溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色，和铁离子反应生成红褐色沉淀，不能检验铁离子的存在，选项B不符合；

C、KMnO4溶液不与铁离子反应，紫红色褪为无色只能证明存在Fe2+，选项C不符合；

D、苯酚溶液和铁离子反应生成紫色溶液，可以检验铁离子的存在，选项D符合；

故答案为：AD；

（2）通入硫化氢至饱和的目的是：目的是沉淀锡离子，同时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，故答案为：除去溶液中的Sn2+离子，并防止Fe2+被氧化；防止Fe2+离子生成沉淀；

（3）溶液中得到晶体，需要对溶液进行蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤等，所以操作IV的顺序依次为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，故答案为：蒸发浓缩；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，故答案为：降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗；

（5）①高锰酸钾溶液具有强氧化性能氧化橡胶管，不能用碱式滴定管，用酸式滴定管，故答案为：酸式滴定管；

②a．称取2.8500g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0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL，则

5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O

5 1

n（Fe2+） 0.01000mol/L×0.0200L

计算得到；n（Fe2+）=0.001mol；

则250mL溶液中含Fe2+=0.001mol×=0.01mol；

FeSO4·7H2O物质的量为0.01mol，质量=0.01mol×278g/mol=2.78g；

质量分数=×100%=97.5%。