Question

2．如图是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：

已知：室温下饱和H₂S溶液的pH约为3.9，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5．根据以上流程图，下列说法不正确的是（　　）

• A． 操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是使Sn²⁺转化为SnS沉淀并防止Fe²⁺被氧化
• B． 在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的防止Fe²⁺沉淀
• C． 操作Ⅰ所得滤液中可能含有Fe³⁺
• D． 常用标准KMnO₄溶液滴定的方法测定绿矾产品中Fe²⁺的含量，滴定时发生反应的离子方程式为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O

Answer 1

分析 铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）与稀硫酸反应生成硫酸锡和硫酸亚铁，通过过滤滤去不溶的物质，通过调节溶液的PH并通入硫化氢使锡离子沉淀，过滤除去不溶性的硫化锡，得到硫酸亚铁溶液通过冷却结晶，得到纯净绿矾；
A、通入硫化氢至饱和，硫化氢是强还原剂，目的是沉淀锡离子，防止亚铁离子被氧化；
B、根据SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，可知用硫酸酸化后调节溶液PH=2目的是锡离子完全沉淀，亚铁离子不沉淀；
C、稀硫酸是弱氧化剂，只能将铁氧化为亚铁；
D、高锰酸钾是氧化剂，而亚铁离子是还原剂，两者发生氧化还原反应，根据电子得失守恒书写离子反应方程式．

解答 解：铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）与稀硫酸反应生成硫酸锡和硫酸亚铁，通过过滤滤去不溶的物质，通过调节溶液的PH并通入硫化氢使锡离子沉淀，过滤除去不溶性的硫化锡，得到硫酸亚铁溶液通过冷却结晶，得到纯净绿矾；
A、通入硫化氢至饱和，硫化氢是强还原剂，目的是沉淀锡离子，防止亚铁离子被氧化，所以通入硫化氢至饱和的目的是使Sn²⁺转化为SnS沉淀并防止Fe²⁺被氧化，故A正确；
B、根据SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，而PH=2在1.6和3.0之间，所以锡离子完全沉淀，亚铁离子不沉淀，故B正确；
C、稀硫酸是弱氧化剂，只能将铁氧化为亚铁，不可能生成铁离子，故C错误；
D、高锰酸钾是氧化剂，而亚铁离子是还原剂，两者发生氧化还原反应，根据电子得失守恒，锰由+7→+2，降低5，而铁元素由+2→+3，升高1，所以亚铁离子前面系数为5，再根据原子守恒和电荷守恒，方程式为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，故D正确；
故选C．

点评 本题考查了铁盐亚铁盐的性质应用，分离混合物的实验方法设计和分析判断，题目难度中等．