Question

【題目】綠礬(FeSO4·7H2O)是治療缺鐵性貧血的特效藥。下面是以商品級(jí)純度鐵屑(含少量錫等雜質(zhì))生產(chǎn)綠礬的一種方法：

已知：在H2S飽和溶液中，SnS沉淀完全時(shí)溶液的pH為1.6；FeS開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH為3.0，沉淀完全時(shí)的pH為5.5。

(1)檢驗(yàn)得到的綠礬晶體中是否含有Fe3＋的實(shí)驗(yàn)操作是_________。

(2)操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是_________；通入硫化氫至飽和的目的是：①除去操作Ⅰ所得溶液中含有的Sn2＋等雜質(zhì)離子；②_________。

(3)操作Ⅳ的順序依次為_________、冷卻結(jié)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(zhì)；②__________。

(5)測(cè)定綠礬產(chǎn)品中Fe2＋含量的方法是：a.稱取2.850 g綠礬產(chǎn)品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b.量取25.00 mL待測(cè)溶液于錐形瓶中；c.用硫酸酸化的0.010 00 mol/L KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL(滴定時(shí)KMnO4溶液只與Fe2＋發(fā)生反應(yīng))。

①計(jì)算上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________(保留4位有效數(shù)字)。

②若用上述方法測(cè)定的樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低(測(cè)定過(guò)程中產(chǎn)生的誤差可忽略)，其可能原因有__________。

Answer 1

【答案】 取少量晶體溶于水，滴加KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，表明不含有Fe3＋，反之則含有Fe3＋ 使Sn2＋完全變成SnS沉淀，而Fe2＋不沉淀 防止Fe2＋氧化 蒸發(fā)濃縮 過(guò)濾(洗滌) 降低洗滌過(guò)程中FeSO4·7H2O的損耗 97.54% 樣品中存在少量的雜質(zhì)(如H2O、H2SO4等)或樣品部分被氧化

【解析】(1)檢驗(yàn)得到的綠礬晶體中是否含有Fe3＋的實(shí)驗(yàn)操作是： 取少量晶體溶于水，滴加KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，表明不含有Fe3＋，反之則含有Fe3＋ ；（2）已知：在H2S飽和溶液中，SnS沉淀完全時(shí)溶液的pH為1.6；FeS開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH為3.0，沉淀完全時(shí)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(shí)，Sn2＋完全沉淀，亞鐵離子不沉淀，通入硫化氫至飽和的目的是：硫化氫具有強(qiáng)還原性，可以防止亞鐵離子被氧化；(3)操作Ⅳ的順序依次為：溶液中得到晶體，需要對(duì)溶液進(jìn)行加熱蒸發(fā)濃縮，結(jié)晶析出，過(guò)濾洗滌等，所以操作IV的順序依次為：蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌；（4）冰水溫度低，物質(zhì)溶解度減小，可以洗去沉淀表面的雜質(zhì)離子，避免綠礬溶解帶來(lái)的損失，降低洗滌過(guò)程中FeSO4·7H2O的損耗；（5）①反應(yīng)方程式減小計(jì)算：

5Fe2＋ + MnO4－+8H＋═5Fe3＋+Mn2＋+4H2O

5 1

n（Fe2＋） 0.01000mol·L－1×0.0200L

n（Fe2＋）=0.001mol；

則250mL溶液中含F(xiàn)e2＋=0.001mol×250/25=0.01mol；

n（FeSO4·7H2O）=0.01mol，m(FeSO4·7H2O)=0.01mol×278g·mol－1=2.78g；

質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(FeSO4·7H2O)=2.78g/2.85g×100%=97.54%；

②用上述方法測(cè)定的樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低（測(cè)定過(guò)程中產(chǎn)生的誤差可忽略），其可能原因是洗滌不徹底，樣品中存在少量的雜質(zhì)(如H2O、H2SO4等)、亞鐵離子被空氣中的氧氣部分氧化，答案：樣品中存在少量的雜質(zhì)(如H2O、H2SO4等)或樣品部分被氧化。