Question

【题目】绿矾（FeSO47H2O）是治疗缺铁性贫血的特效药．某化学兴趣小组对绿矾进行了如下的探究：

（1）【制备产品】
该小组由废铁屑（含少量氧化铜、氧化铁等杂质），用如图所示装置制备FeSO47H2O晶体，步骤如下：
①预处理：先将废铁屑加入到饱和Na2CO3溶液中洗涤，目的是 ， 然后将废铁屑用水洗涤2～3遍．
②将洗涤后的废铁屑加入到圆底烧瓶中，并持续通入N2 ， N2的作用是 ．
③再加入足量稀硫酸，控制温度50℃～80℃之间，充分反应后，圆底烧瓶中剩余的固体为 ．
④获取产品：先向步骤（3）中反应后的混合物中加入少许蒸馏水，趁热过滤， ， ． 滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干，密闭保存．
（2）【测定FeSO47H2O含量】
①称取上述样品10.0g，溶于适量的稀硫酸中，配成100mL溶液，需要的仪器除天平、胶头滴管、烧杯、量筒外，还需要的仪器有（填仪器名称）、 ． 胶头滴管，250ml容量瓶…
②准确量取25mL该液体于锥形瓶中，用0.1000mol/L KMnO4标准溶液滴定，则滴定终点的判断方法是 ．
③用同样的方法滴定3次，平均消耗10.00mL标准液，该样品中FeSO47H2O的质量分数为 ． （已知Mr（FeSO47H2O）=278）
④若测量结果偏小，则可能是在定容时（填“俯视”或“仰视”）读数．

Answer 1

【答案】
（1）洗去铁屑表面的油污；排除装置中的空气或氧气；Cu；冷却；结晶
（2）100mL容量瓶；玻璃棒；当最后一滴标准液滴入时，溶液变为紫红色，且30s保持不变；55.6%；仰视
【解析】解：（1）①碳酸钠的水溶液显碱性，可以除去铁屑表面的油污，所以答案是：洗去铁屑表面的油污；②FeSO4易被氧气氧化，持续通入N2排除装置中的空气或氧气，所以答案是：排除装置中的空气或氧气；③氧化铜、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铜和硫酸铁，铁单质与硫酸铜和硫酸铁反应生成硫酸亚铁和铜单质，所以答案是：Cu；④洗涤、过滤、冷却结晶可得FeSO47H2O晶体，所以答案是：冷却；结晶；（2）①步骤为：计算→称量→溶液→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶→贴签，需要使用的仪器有：100mL 容量瓶，托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管，量筒可用可不用，所以答案是：100mL 容量瓶；玻璃棒；②可利用KMnO4溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点时，再滴加KMnO4溶液时，溶液将由无色变为紫红色，所以答案是：当最后一滴标准液滴入时，溶液变为紫红色，且30s保持不变；③测定样品中Fe2+的含量，采用在酸性条件下KMnO4标准液滴定，Fe2+→Fe3+ ， 铁元素化合价升高1价；MnO4﹣→Mn2+ ， 锰元素降低5价，化合价升降最小公倍数为5，故Fe2+系数为5，MnO4﹣ 系数为1，根据元素守恒可知Mn2+与Fe3+系数分别为1、5，根据电荷守恒可知缺项为H+ ， H+其系数为2+3×5﹣[2×5﹣1]=8，根据H元素守恒可知H2O系数是4，所以反应离子方程式为5Fe2++MnO4﹣+8H+=1Mn2++5Fe3++4H2O，
令Fe2+的物质的量为xmol，则：
5Fe2+～～～～～～MnO4﹣ ，
5 1
xmol 0.01L×0.1mol/L
所以x= =0.005mol，
所以样品中FeSO47H2O的质量0.005mol×4×278g/mol=5.56g，所以4g产品中FeSO47H2O的质量分数为 ×100%=55.6%，
所以答案是：55.6%；④定容时仰视体积偏大，浓度偏小，所以答案是：仰视．