题目内容
6．绿矾（FeSO4•7H2O）广泛用于工农业生产．下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生成纯净绿矾的一种方法：
查询资料，得有关物质的数据如下表：
| 25℃时 | pH值 |
| 饱和H2S溶液 | 3.9 |
| SnS沉淀完全 | 1.6 |
| FeS开始沉淀 | 3.0 |
| FeS沉淀完全 | 5.5 |
（2）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其洗涤的目的是洗去晶体表面的硫酸等杂质；用冰水的原因是降低晶体的溶解度，减少溶解导致FeSO4•7H2O的损耗；
（3）次氯酸盐在碱性条件下氧化硫酸亚铁可得高冷净水剂K2FeO4，离子方程式为2ClO-+Fe2++4OH-=FeO42-+2Cl-+2H2O；
（4）25℃时，将FeSO4•7H2O样品溶于水配成FeSO4溶液，该溶液中的Fe2+在空气中易被氧化成Fe3+，若向完全被氧化后的溶液中滴加NaOH溶液，当滴至溶液的pH=4时，溶液中的c（Fe3+）=4.0×10-8mol/L．[已知该温度下，Fe（OH）3的Ksp=4.0×10-38]
（5）将8.34gFeSO4•7H2O样品隔绝空气加热脱水，其重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示：
①在100℃时M的化学式为FeSO4•4H2O；
②FeSO4•7H2O晶体中有3种不同结合力的水分子．
分析 铁屑含少量锡、氧化铁等杂质，用硫酸溶解，会生成硫酸亚铁、硫酸锡，过滤除去不溶物，滤液中加入稀硫酸酸化，并通入硫化氢，可生成SnS沉淀并防止亚铁离子被氧化，过滤分离，得到滤液为硫酸亚铁，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作可得到FeSO4•7H2O．
（1）通入硫化氢至饱和，除去杂质离子Sn2+，硫化氢是强还原剂，还原铁离子，防止亚铁离子被氧化；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：使Sn2+完全沉淀，亚铁离子不沉淀；
（2）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，洗去表面杂质，温度降低绿矾溶解度降低，减少绿矾晶体的损失；
（3）ClO-将Fe2+氧化为FeO42-，自身被还原为Cl-；
（4）根据Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）•c3（OH-）=4×10-38计算；
（5）①8.34g FeS04•7H2O样品物质的量=$\frac{8.34g}{278g/mol}$=0.03mol，其中m（H2O）=0.03mol×7×18g/mol=3.78g，如晶体全部失去结晶水，固体的质量应为8.34g-3.78g=4.56g，可知在加热到373℃之前，晶体失去部分结晶水，计算100℃时失去结晶水的质量，再确定M中结晶水质量，进而确定M的化学式；
②晶体中水分子之间形成氢键、分子间作用力，水分子与亚铁离子可以形成配位键．
解答 解：铁屑含少量锡、氧化铁等杂质，用硫酸溶解，会生成硫酸亚铁、硫酸锡，过滤除去不溶物，滤液中加入稀硫酸酸化，并通入硫化氢，可生成SnS沉淀并防止亚铁离子被氧化，过滤分离，得到滤液为硫酸亚铁，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作可得到FeSO4•7H2O．
（1）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，
故答案为：除去Sn2+并防止Fe2+被氧化；防止Fe2+沉淀；
使Sn2+完全变成SnS沉淀，而Fe2+不沉淀；防止Fe2+的氧化；
（2）绿矾晶体表明附着杂质，用少量冰水可以洗去沉淀表面的杂质离子，温度降低绿矾溶解度降低，减少绿矾因溶解导致的损失，
故答案为：洗去晶体表面的硫酸等杂质；降低晶体的溶解度，减少溶解导致FeSO4•7H2O的损耗；
（3）ClO-将Fe2+氧化为FeO42-，自身被还原为Cl-，反应离子方程式为：2ClO-+Fe2++4OH-=FeO42-+2Cl-+2H2O，
故答案为：2ClO-+Fe2++4OH-=FeO42-+2Cl-+2H2O；
（4）溶液pH=4时，溶液中c（OH-）=10-10mol/L，结合Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）•c3（OH-）=4×10-38，可知溶液中c（Fe3+）=4.0×10-8mol/L，
故答案为：4.0×10-8；
（5）①8.34g FeS04•7H2O样品物质的量=$\frac{8.34g}{278g/mol}$=0.03mol，其中m（H2O）=0.03mol×7×18g/mol=3.78g，如晶体全部失去结晶水，固体的质量应为8.34g-3.78g=4.56g，可知在加热到373℃之前，晶体失去部分结晶水，温度为78℃时，固体质量为6.72g，其中m（FeSO4）=0.03mol×152g/mol=4.56g，m（H2O）=6.72g-4.56g=2.16g，n（H2O）=$\frac{2.16g}{18g/mol}$=0.12mol，则n（H2O）：n（FeSO4）=0.12mol：0.03mol=4：1，故100℃时，M的化学式为FeSO4•4H2O，
故答案为：FeSO4•4H2O；
②晶体中水分子之间形成氢键、分子间作用力，水分子与亚铁离子可以形成配位键，晶体中有3种不同结合力的水分子，
故答案为：3．
点评 本题考查物质制备工艺流程，涉及物质的分离提纯、对原理的分析评价、条件控制、物质组成计算等，注意对题目信息运用，熟练掌握元素化合物知识，有利于培养学生分析能力、实验能力，难度中等．
| A． | 电解饱和食盐水时，当溶液pH由7变为13，电路中转移的电子数为0.1NA | |
| B． | 标准状况下，35.5 g 氯气与足量红热的铁充分反应得到的电子数一定为NA | |
| C． | 标准状况下，2.24 L HF中含有的原子数为0.2NA | |
| D． | 在密闭容器中加入0.5 moL N2和1.5 moL H2，充分反应后容器中的N-H键数为3NA |
）过去常用作面粉增白剂，但目前已被禁用．合成过氧化苯甲酰的流程图如图：
+2H2O→2
+H2O2；
）能与水反应生成苯甲酸，同样也能与乙醇反应，写出其与乙醇反应生成的有机产物的名称苯甲酸乙酯；
（或
或
．；
| A． | 图①表示可逆反应A2（g）+B2（g）?C（g）的△H1大于0 | |
| B． | 图②是电解氯化钠稀溶液的电解池，其中阴、阳极产生气体的体积之比一定为1：1 | |
| C． | 图③表示可逆反应A2（g）+3B2（g）?2AB3（g）的△H小于0 | |
| D． | 图④表示压强对可逆反应2A（g）+2B（g）?3C（g）+D（s）的影响，乙曲线对应的压强大 |
| A． | MgCl2 的物质的量浓度为0.5mol•L-1 | |
| B． | Cl-的个数为3.01×1023 | |
| C． | Mg2+的物质的量为2mol | |
| D． | Cl-的物质的量浓度为2mol•L-1 |
| A． | 反应是放热还是吸热必须看生成物和反应物所具有的总能量的相对大小 | |
| B． | 绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能储存起来 | |
| C． | 吸热反应都要加热才能进行 | |
| D． | 物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能为人类所利用 |
| A． | Cl- | B． | Br- | C． | MnO4- | D． | H2S |
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