Question

【題目】綠礬(FeSO4·7H2O)在工業(yè)上可用于制造鐵鹽、氧化鐵紅及靛青等。下面是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質)為原料生產純凈綠礬的一種方法：

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

（1）檢驗制得的綠礬晶體中是否含有Fe3＋，最好選用的試劑為________。

A．KSCN溶液 B．NaOH溶液 C．KMnO4溶液 D．苯酚溶液

（2）操作Ⅱ中，通入硫化氫至飽和的目的是______________________________________；在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是__________________________________。

（3）操作Ⅳ的順序依次為_________________、冷卻結晶、____________________。

（4）操作Ⅳ得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是：①除去晶體表面附著的硫酸等雜質；②_________________________________________________________。

（5）測定綠礬產品中Fe2＋含量的方法是：a.稱取2.850 g綠礬產品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b.量取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中；c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL。

①滴定時盛放KMnO4溶液的儀器為________________________(填儀器名稱)。

②計算上述樣品中FeSO4·7H2O的質量分數(shù)為____________________。

Answer 1

【答案】AD 除去溶液中的Sn2+離子，并防止Fe2＋被氧化 防止Fe2＋離子生成沉淀 蒸發(fā)濃縮 過濾洗滌 降低洗滌過程中FeSO4·7H2O的損耗 酸式滴定管 0.975

【解析】

（1）依據(jù)三價鐵離子的檢驗方法分析回答，三價鐵離子遇硫氰化鉀溶液變血紅色；遇苯酚呈紫色溶液；

（2）依據(jù)流程關系圖分析，通入硫化氫制飽和，目的是沉淀錫離子，硫化氫是強還原劑，防止亞鐵離子被氧化；在H2S飽和溶液中，SnS沉淀完全時溶液的pH為1.6；FeS開始沉淀時溶液的pH為3.0，操作Ⅱ加入稀硫酸調節(jié)溶液pH=2防止Fe2+形成沉淀；

（3）操作IV的目的是從濾液中析出綠礬晶體，利用蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶、過濾洗滌得到晶體；

（4）操作IV得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌目的是洗去表面雜質，溫度降低綠礬溶解度降低，減少綠礬晶體的損失；

（5）①高錳酸鉀溶液具有強氧化性能氧化橡膠管，不能用堿式滴定管；

②依據(jù)滴定實驗的反應終點時發(fā)生的反應進行計算。

（1）檢驗所得綠礬晶體中是否含有Fe3+的實驗操作是利用三價鐵離子檢驗方法分析，三價鐵離子遇SCN-離子會反應生成硫氰化鐵血紅色溶液，證明鐵離子的存在；遇苯酚溶液呈紫色。

A、KSCN溶液和三價鐵離子反應生成血紅色溶液，可以檢驗鐵離子的檢驗，選項A符合；

B、NaOH溶液和亞鐵離子反應生成白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色最后變?yōu)榧t褐色，和鐵離子反應生成紅褐色沉淀，不能檢驗鐵離子的存在，選項B不符合；

C、KMnO4溶液不與鐵離子反應，紫紅色褪為無色只能證明存在Fe2+，選項C不符合；

D、苯酚溶液和鐵離子反應生成紫色溶液，可以檢驗鐵離子的存在，選項D符合；

故答案為：AD；

（2）通入硫化氫至飽和的目的是：目的是沉淀錫離子，同時硫化氫具有強還原性，可以防止亞鐵離子被氧化；已知：在H2S飽和溶液中，SnS沉淀完全時溶液的pH為1.6；FeS開始沉淀時溶液的pH為3.0，沉淀完全時的pH為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時，Sn2+完全沉淀，亞鐵離子不沉淀，故答案為：除去溶液中的Sn2+離子，并防止Fe2+被氧化；防止Fe2+離子生成沉淀；

（3）溶液中得到晶體，需要對溶液進行蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌等，所以操作IV的順序依次為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌，故答案為：蒸發(fā)濃縮；過濾洗滌；

（4）冰水溫度低，物質溶解度減小，可以洗去沉淀表面的雜質離子，避免綠礬溶解帶來的損失，故答案為：降低洗滌過程中FeSO4·7H2O的損耗；

（5）①高錳酸鉀溶液具有強氧化性能氧化橡膠管，不能用堿式滴定管，用酸式滴定管，故答案為：酸式滴定管；

②a．稱取2.8500g綠礬產品，溶解，在250mL容量瓶中定容；

b．量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中；

c．用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL，則

5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O

5 1

n（Fe2+） 0.01000mol/L×0.0200L

計算得到；n（Fe2+）=0.001mol；

則250mL溶液中含Fe2+=0.001mol×=0.01mol；

FeSO4·7H2O物質的量為0.01mol，質量=0.01mol×278g/mol=2.78g；

質量分數(shù)=×100%=97.5%。