Question

【题目】绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。下面是以商品级纯度铁屑(含少量锡等杂质)生产绿矾的一种方法：

已知：在H2S饱和溶液中，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。

(1)检验得到的绿矾晶体中是否含有Fe3＋的实验操作是_________。

(2)操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是_________；通入硫化氢至饱和的目的是：①除去操作Ⅰ所得溶液中含有的Sn2＋等杂质离子；②_________。

(3)操作Ⅳ的顺序依次为_________、冷却结晶、_________。

(4)操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②__________。

(5)测定绿矾产品中Fe2＋含量的方法是：a.称取2.850 g绿矾产品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的0.010 00 mol/L KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL(滴定时KMnO4溶液只与Fe2＋发生反应)。

①计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为_________(保留4位有效数字)。

②若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略)，其可能原因有__________。

Answer 1

【答案】 取少量晶体溶于水，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明不含有Fe3＋，反之则含有Fe3＋ 使Sn2＋完全变成SnS沉淀，而Fe2＋不沉淀 防止Fe2＋氧化 蒸发浓缩 过滤(洗涤) 降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗 97.54% 样品中存在少量的杂质(如H2O、H2SO4等)或样品部分被氧化

【解析】(1)检验得到的绿矾晶体中是否含有Fe3＋的实验操作是： 取少量晶体溶于水，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明不含有Fe3＋，反之则含有Fe3＋ ；（2）已知：在H2S饱和溶液中，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，操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是：在溶液PH=2时，Sn2＋完全沉淀，亚铁离子不沉淀，通入硫化氢至饱和的目的是：硫化氢具有强还原性，可以防止亚铁离子被氧化；(3)操作Ⅳ的顺序依次为：溶液中得到晶体，需要对溶液进行加热蒸发浓缩，结晶析出，过滤洗涤等，所以操作IV的顺序依次为：蒸发、结晶、过滤、洗涤；（4）冰水温度低，物质溶解度减小，可以洗去沉淀表面的杂质离子，避免绿矾溶解带来的损失，降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗；（5）①反应方程式减小计算：

5Fe2＋ + MnO4－+8H＋═5Fe3＋+Mn2＋+4H2O

5 1

n（Fe2＋） 0.01000mol·L－1×0.0200L

n（Fe2＋）=0.001mol；

则250mL溶液中含Fe2＋=0.001mol×250/25=0.01mol；

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

质量分数ω(FeSO4·7H2O)=2.78g/2.85g×100%=97.54%；

②用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因是洗涤不彻底，样品中存在少量的杂质(如H2O、H2SO4等)、亚铁离子被空气中的氧气部分氧化，答案：样品中存在少量的杂质(如H2O、H2SO4等)或样品部分被氧化。