Question

绿矾（FeSO₄·7H₂O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑（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。

（1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe³⁺的实验操作是                                                                            。
（2）操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是                                       ；在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是                                        。
（3）操作IV的顺序依次为：                 、冷却结晶、                      。
（4）测定绿矾产品中Fe²⁺ 含量的方法是：
a．称取2.8500g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c．用硫酸酸化的0.01000mol?L^-1KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00mL。
①已知KMnO₄酸性溶液与Fe²⁺ 反应时被还原为Mn²⁺，请写出该反应的离子方程式：                   ；
②计算上述样品中FeSO₄?7H₂O的质量分数为      （用小数表示，保留三位小数）。

Answer 1

（1）取少量晶体溶于水，滴加KSCN溶液，若溶液不显红色，则溶液中不含Fe^3＋（2分）
（2）除去溶液中的Sn²⁺离子，并防止Fe^2＋被氧化（1分）防止Fe²⁺离子生成沉淀（1分）
（3）蒸发浓缩（1分）     过滤洗涤（1分）
（4）① 5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O（2分）       ② 0.975（2分）

试题分析：（1）铁离子的检验一般用KSCN溶液，出现特征血红色；（2）该流程采用硫化物除去杂质，同时硫化氢具有较强还原性，把Fe³⁺还原为Fe²⁺，防止Fe²⁺被氧化；酸化至pH=2的目的是使杂质锡沉淀，同时使Fe²⁺离子不沉淀。（3）从稀溶液中得到晶体，一般采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥等步骤；（4）① 5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O ；②根据反应方程式确定物质的亮点关系，
n(FeSO₄?7H₂O)=n(Fe²⁺)=5n(MnO₄^-)=5×0.01000×20.00×10^-3=10^-3mol，
样品中n(FeSO₄?7H₂O)=250÷25×10^-3mol=0.01mol
样品中FeSO₄?7H₂O的质量分数=0.01×278÷2.8500=0.975