Question

3．FeSO₄•7H₂O广泛用于医药和工业领域，实验室制备FeSO₄•7H₂O的流程如下：

（1）铁屑与稀硫酸反应前，应用10% Na₂CO₃溶液浸泡几分钟，操作目的是除去废铁屑表面的油污．
（2）最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；
②降低FeSO₄在水中的溶解度，减少FeSO₄•7H₂O的损耗．
（3）FeSO₄•7H₂O是某些补血剂的主要成分，实验室用KMnO₄溶液通过氧化还原滴定测
定某补血剂（1.500g）中铁元素的含量．
①配制100mL 1.200×10 ^-2mol•L^-1的KMnO₄溶液时，将溶解后的溶液转移至容  量瓶中的操作方法是用玻璃棒引流，玻璃棒底部要在容量瓶的刻度线以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口；
②实验中的KMnO₄溶液需要酸化，可用于酸化的酸是c．
a．稀硝酸   b．稀盐酸   c．稀硫酸   d．浓硝酸
KMnO₄溶液应盛装在酸式滴定管中．滴定到终点时的现象为滴入最后一滴KMnO₄溶液，恰好变为紫红色，且半分钟内不退色．滴定完毕，三次实验记录KMnO₄标准溶液的读数如下．

滴定次数实验数据	1	2	3
V（样品）/mL	20.00	20.00	20.00
V（KMnO4）/mL（初读数）	0.00	0.20	0.00
V（KMnO4）/mL（终读数）	15.85	15.22	14.98

该补血剂中铁元素的质量分数为3.36%．
（4）某实验小组用久置的FeSO₄溶液和NaOH溶液制备Fe（OH）₂，实验后没有得到预期的白色沉淀，于是采用下列试剂（已煮沸除氧）和装置进行实验：

实验开始打开止水夹C，目的是排除装置中的空气，防止氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁．一段时间后，关闭止水夹C，B中观察到的现象是液面上升出现白色沉淀．B中发生反应的离子方程式是Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓．

Answer 1

分析 （1）CO₃^2-水解生成OH^-，溶液显碱性，酯在碱性条件下完全水解；
（2）由于硫酸亚铁的溶解度随温度的升高二增大；
（3）①转移液体需要引流；
②硝酸有强氧化性，盐酸有还原性；高锰酸钾有强氧化性，应放在酸式滴定管中；滴定终点时，颜色变成紫红色，并且半分钟内不褪色；配平反应的离子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，滴定中由于第一组数据误差较大，应舍去，以此计算；
（4）氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁；反应生成的气体将硫酸亚铁压入B中，反应生成氢氧化亚铁白色沉淀．

解答 解：（1）CO₃^2-水解生成OH^-，溶液显碱性，酯在碱性条件下完全水解，所以可用纯碱溶液除油污，故答案为：除去废铁屑表面的油污；
（2）由于硫酸亚铁的溶解度随温度的升高二增大，因此用冰水洗涤的另一个目的是减少洗涤过程中FeSO₄•7H₂O的损耗，故答案为：降低FeSO₄在水中的溶解度，减少FeSO₄•7H₂O的损耗；
（3）①转移液体需要引流，玻璃棒底部要在容量瓶的刻度线以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口，
故答案为：用玻璃棒引流，玻璃棒底部要在容量瓶的刻度线以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口；
②硝酸有强氧化性，盐酸有还原性，能被高能酸钾氧化为氯气，只能用稀硫酸；
高锰酸钾有强氧化性，能氧化橡皮管，应放在酸式滴定管中；
滴定终点时，颜色变成紫红色，并且半分钟内不褪色，否则不可以判断达到终点；
配平反应的离子方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，滴定中由于第一组数据误差较大，应舍去，
反应需要的高锰酸钾的物质的量为$\frac{15.02+14.98}{2}$×10^-3L×1.2×10^-2mol/L=18×10^-5mol
则：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
5mol 1mol
n 18×10^-5mol
n=18×10^-5mol×5=90×10^-5mol，
则1.500g硫酸亚铁补血剂药片含铁的质量为90×10^-5mol×56g/mol=0.0504g，所以该补血剂中铁元素的含量为$\frac{0.0504}{1.5}$×100%=3.36%，
故答案为：c；酸式；滴入最后一滴KMnO₄溶液，恰好变为紫红色，且半分钟内不退色；3.36%；
（4）氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁，应先排除装置中的空气；反应生成的气体将硫酸亚铁压入B中，反应生成氢氧化亚铁白色沉淀；离子方程式是Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓，故答案为：排除装置中的空气，防止氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁；液面上升出现白色沉淀 Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓．

点评 本题考查了铁及其化合物性质的分析判断和反应产物的计算判断，元素守恒、元素化合价是解题关键，题目难度中等．