Question

綠礬（FeSO₄?7H₂O）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分．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：

查詢資料，得有關物質的數據如下表：

25℃時	pH值
飽和H2S溶液	3.9
SnS沉淀完全	1.6
FeS開始沉淀	3.0
FeS沉淀完全	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2.850g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．
①滴定時盛放KMnO₄溶液的儀器為______（填儀器名稱）．
②判斷此滴定實驗達到終點的方法是______．
③計算上述樣品中FeSO₄?7H₂O的質量分數為______．

Answer 1

解：（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，三價鐵離子遇硫氰酸根離子會反應生成硫氰酸鐵血紅色，證明鐵離子的存在，
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，故A符合；
B、NaOH溶液和亞鐵離子反應生成白色沉淀迅速變化為灰綠色最后變?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，故B不符合；
C、KMnO₄溶液不與鐵離子反應物現象發(fā)生，故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，故D符合；
故答案為：AD；
（2）通入硫化氫至飽和的目的是：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，需要對溶液進行加熱蒸發(fā)濃縮，結晶析出，過濾洗滌等，所以操作IV的順序依次為：蒸發(fā)、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，不能用簡式滴定管，用酸式滴定管，故答案為：酸式滴定管；
②滴定實驗達到終點時，滴加最后一滴KMnO₄溶液時，溶液變成淺紅色且半分鐘內不褪色，故答案為：滴加最后一滴KMnO₄溶液時，溶液變成淺紅色且半分鐘內不褪色；
③a．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=×100%=97.54%，
故答案為：97.54%．
分析：（1）依據三價鐵離子的檢驗方法分析回答，三價鐵離子遇硫氰酸鉀溶液變血紅色；于苯酚呈紫色溶液；
（2）依據流程關系圖分析，通入硫化氫制飽和，硫化氫是強還原劑，目的是沉淀錫離子，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為了除去雜質離子Sn²⁺；
（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，結晶洗滌得到晶體；
（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，不能用簡式滴定管；
②利用高錳酸鉀溶液紫紅色指示反應終點；
③依據滴定實驗的反應終點時發(fā)生的反應進行計算．
點評：本題考查了鐵鹽亞鐵鹽的性質應用，分離混合物的實驗方法設計和分析判斷，滴定實驗的分析判斷，數據計算，誤差分析的方法，題目難度中等．