Question

（10分）绿矾（FeSO₄·7H₂O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。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：

已知：室温下饱和H₂S溶液的pH约为3.9，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。

（1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe³⁺的实验操作是

（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2.8500g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/LKMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00mL。

①滴定时发生反应的离子方程式为：　　　　　　　                　　　　　　　　。

②计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为          （用小数表示，保留三位小数）。

 

Answer 1

【答案】

（本题10分，前6个每空1分，后2个空每空2分）

（1）取少量晶体溶于水，滴加KSCN溶液，若溶液不显现红色表明溶液不含Fe^3＋

（2）①除去溶液中的Sn²⁺离子，并防止Fe^2＋被氧化 ②  防止Fe^2＋离子生成沉淀

（3）蒸发浓缩      过滤洗涤

（4）降低洗涤过程中FeSO₄·7H₂O的损耗

（5）①5Fe²⁺+MnO₄^—+8H+=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O   ②0．975

【解析】（1）检验铁离子的常用试剂是KSCN溶液，操作是取少量晶体溶于水，滴加KSCN溶液，若溶液不显现红色表明溶液不含Fe^3＋。

（2）①由于滤液中含有Sn²⁺离子，所以通入H₂S的目的是除去溶液中的Sn²⁺离子，保证能制得纯净的绿矾；又因为亚铁离子极易被氧化，而H₂S具有还原性，所以H₂S的另外作用是防止Fe^2＋被氧化。

②由于SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6，而FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，所以在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是防止Fe^2＋离子生成沉淀。

（3）从溶液中得到绿矾晶体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤。

（4）由于绿矾的溶解度随温度的升高而增大，所以用冰水洗涤的目的是降低洗涤过程中FeSO₄·7H₂O的损耗。

（5）①首先高锰酸钾溶液具有强氧化性，能把亚铁离子氧化生成铁离子，反应的离子方程式是5Fe²⁺+MnO₄^—+8H+=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O。

②根据方程式可知，25ml溶液中含有的亚铁离子的物质的量是 0.01000mol/L×0.020L×5＝0.001mol，因此样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为

。