Question

（17分）綠礬晶體（FeSO4·7H2O，M=278g/mol）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。實驗室利用硫酸廠的燒渣（主要成分為Fe2O3及少量FeS、SiO2），制備綠礬的過程如下：

試回答：

（1）操作I為 （填寫操作名稱）。

（2）操作III的順序依次為： 、冷卻結(jié)晶、過濾 、 、干燥。

（3）試劑Y(一種單質(zhì))與溶液X反應的離子方程式為 。

（4）某同學用酸性KMnO4溶液測定綠礬產(chǎn)品中Fe2+含量：

a.稱取11.5g綠礬產(chǎn)品，溶解，配制成1000mL溶液；

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步驟a配制溶液時需要的玻璃儀器除玻璃棒、量筒、燒杯、膠頭滴管外，還需

②該同學設計的下列滴定方式，最合理的是 (夾持部分略去)(填字母序號)

③滴定時發(fā)生反應的離子方程為：

④若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視KMnO4溶液液面，其它操作均正確，則使測定結(jié)果 （填“偏高”“偏低”“無影響”）。

⑤計算上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分數(shù)為

 

Answer 1

⑴ 過濾 ⑵ Fe+2Fe3+= 3Fe2+ Fe+2H+=Fe2++H2↑ ⑶ 蒸發(fā)濃縮、洗滌 ⑷ ①1000mL容量瓶

②b ③ 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H20 ④偏低 ⑤ 96.7%

【解析】

試題解析：⑴燒渣與H2SO4和O2反應后，形成了固體和溶液，所以操作Ⅰ為過濾；⑵Y為Fe2(SO4)3 和過量H2SO4，要加Fe將它們轉(zhuǎn)化成FeSO4，反應為：Fe+2Fe3+= 3Fe2+，F(xiàn)e+2H+=Fe2++H2↑；⑶從FeSO4的水溶液中獲得晶體：蒸發(fā)濃縮，結(jié)晶析出，過濾洗滌，洗滌、干燥；⑷①配制成1000mL溶液，還需要用1000mL容量瓶；②酸性高錳酸鉀具有強氧化性，可以發(fā)生橡皮管，應盛放在酸式滴定管內(nèi)，硫酸亞鐵溶液呈酸性，應盛放在酸式滴定管內(nèi)，故b最合適；③酸性高錳酸鉀具有強氧化性，將Fe2＋氧化為Fe3＋，被還原為Mn2＋，同時生成水，反應離子方程式為5Fe2＋+MnO4－+8H＋=5Fe3＋+Mn2＋+4H2O；④在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視KMnO4溶液液面，則所得消耗酸性KMnO4溶液的體積偏小，所測得的Fe2＋ 的含量低，故答案為：溶液由無色變?yōu)樽霞t色，30秒內(nèi)不變色；偏低；⑤用硫酸酸化的0.01000mol·L－1 KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL；依據(jù)反應方程式進行計算：

5Fe2＋ + MnO4－ + 8H＋ ═ 5Fe3＋ + Mn2＋ + 4H2O

5 1

n（Fe2＋） 0.01000mol·L－1×0.0200L

計算得：n（Fe2＋）=0.001mol；則1000mL溶液中含F(xiàn)e2＋=0.001mol×1000/25=0.04mol；FeSO4·7H2O物質(zhì)的量為0.04mol，質(zhì)量=0.04mol×278g·mol－1=11.12g；質(zhì)量分數(shù)=×100%=96.70%。

考點：硫酸亞鐵的制備