Question

【题目】硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体：

①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2~3遍；

②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽；

③ ，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；

④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2~3次，再用滤纸将晶体吸干；

⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存．

请回答下列问题：

（1）实验步骤①的目的是___________________________________________

（2）写出实验步骤②中的化学方程式__________________________________________ ．

（3）补全实验步骤③的操作名称________________________________

（4）实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是_________________________________

（5）乙同学认为甲的实验方案中存在明显的不合理之处，你______(填“是”或“否”)同意乙的观点

（6）丙同学经查阅资料后发现，硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O．硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)．

硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成

请根据表中数据画出硫酸亚铁的溶解度曲线示意图。_________

（7）若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O，应控制的结晶温度(t)的范围为________

（8）取已有部分氧化的绿矾固体(硫酸亚铁的相对原子质量用M表示)wg，配制成100 mL用c mol/L KMnO4标准溶液滴定，终点时消耗标准液的体积为VmL，则：

①该固体中硫酸亚铁的质量分数为____________%(用相关字母表示，要化到最简)

②若在滴定终点读取滴定管读数时，俯视滴定管液面，使测定结果____________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

Answer 1

【答案】去除油污或利用碳酸钠水解后显碱性的性质除去表面油污Fe+H2SO4(稀) FeSO4+H2↑趁热过滤洗去杂质，降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗是56.7℃<t<64℃2cVM/w偏低

【解析】

(1).碳酸钠电离出的碳酸根离子水解溶液显碱性，油脂在碱性条件下水解生成溶于水的物质，所以步骤①的目的是去除油污或利用碳酸钠水解后显碱性的性质除去表面油污。 (2)向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽，反应的方程式为：Fe+H2SO4(稀) FeSO4+H2↑。 (3)补全实验步骤③的操作名称为趁热过滤。 (4)温度低，晶体的溶解度小，则少量冰水洗涤，洗去杂质降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗，可以防止晶体溶解。 (5)因亚铁离子容易被氧化，加入铁可以防止氧化，所以实验②步骤不合理。(6)结合图表中溶解度随着温度的变化，用描点法绘制变化曲线图，注意温度做横坐标，溶解度做纵坐标，画出图像为： 。 (7).根据图标数据分析，析出晶体的温度范围为 56.7℃<t<64℃ 。 (8) ①酸性高锰酸钾氧化硫酸亚铁反应的离子方程式5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，求出亚铁离子物质的量n（Fe2+）=n（FeSO4·7H2O）=5n（KMnO4）=5×V×10-3×c×100/25=2cV ×10-2mol，得到硫酸亚铁质量为2cV ×10-2×Mmol，硫酸亚铁质量分数为2cV ×10-2×M÷w×100%=2cVM/w 。 ②若在滴定终点读取滴定管读数时，俯视标准液液面，读取标准溶液的体积减小，测定结果偏低。