Question

【题目】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）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2.8500g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/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。

①滴定时发生反应的离子方程式为：___________________。

②判断此滴定实验达到终点的方法是_______________________________________。

③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

【答案】取少量晶体溶于水，滴加KSCN溶液，溶液不呈现红色，表明溶液不含Fe3+ 除去溶液中的Sn2+，并防止Fe2+被氧化 防止Fe2+生成沉淀 蒸发浓缩 过滤、洗涤、干燥 降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液变为浅红色且半分钟内不褪色 0.975

【解析】

含少量锡、氧化铁等杂质的铁屑用稀硫酸溶解，得到含Fe2+和Sn2+的溶液，不溶性的杂质过滤除去，滤液里通入H2S，使Sn2+形成SnS沉淀，控制溶液的PH=2，保证Fe2+不沉淀，过滤后把含有FeSO4的滤液蒸发浓缩、冷却结晶，即可过滤得到FeSO4·7H2O。

（1）Fe3+的检验可以用KSCN溶液，即取少量晶体溶于水，滴加KSCN溶液，溶液不呈现红色，表明溶液不含Fe3+。

（2）操作II中，通入硫化氢，使Sn2+形成SnS沉淀，同时由于Fe2+具有还原性，容易被氧化，而H2S可以保护Fe2+不被氧化。由于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，所以在溶液中用硫酸酸化至pH=2。故答案为：除去溶液中的Sn2+，并防止Fe2+被氧化；防止Fe2+生成沉淀。

（3）从溶液中获得带结晶水的晶体，为了防止加热失去结晶水，所以需要将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：蒸发浓缩，过滤、洗涤、干燥。

（4）操作IV得到的绿矾晶体上附着有硫酸等杂质，需要洗涤，而绿矾溶于水，但在冰水中溶解度比较小，所以用冰水洗涤，故答案为降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗。

（5）①KMnO4和Fe2+发生氧化还原反应，离子方程式为：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 。

②KMnO4溶液是紫红色的，当溶液中的Fe2+耗尽时，再滴入KMnO4溶液，溶液会呈现KMnO4溶液的颜色，此时即达到了滴定终点，故答案为：滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液变为浅红色且半分钟内不褪色。

③n(KMnO4)= 0.01000mol/L×0.02000L=2×10-4mol，根据反应方程式：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，n(Fe2+)=5×2×10-4mol=1×10-3mol，所以25.00mL 溶液中m(FeSO4·7H2O)= 1×10-3mol×278g/mol=0.2780g，则250mL溶液中的FeSO4·7H2O的质量为2.7800g，所以样品中FeSO4·7H2O的质量分数为：=0.975。