Question

硫酸亚铁是一种重要的化工产品，在工业上有重要的用途。学生探究烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等）制备绿矾（FeSO₄·7H₂O式量为278），并进一步计算产品的纯度。工艺流程如下所示：

（1）烧渣在进行酸溶时用到的酸为            。

（2）过程灼烧时产生的气体通入下列溶液中，溶液不会褪色的是

A．品红溶液   B．紫色石蕊溶液   C．酸性KMnO₄溶液   D．红色的酚酞试液

（3）滤液N中加入X发生反应的离子方程式为             。检验溶液Q中含有的金属阳离子的实验方法是               。

（4）操作III的操作步骤为蒸发浓缩、             、过滤、洗涤、干燥。

（5）测定绿矾产品中Fe²⁺含量的实验步骤：

a．称取6．0g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0．01mol·L^-1 KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积为40．00mL。(滴定时发生反应的离子方程式为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O)。

①计算上述产品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为          ；

②若在a步操作中,进行定容时仰视刻度线定容，则会使测得的产品中FeSO₄·7H₂O[的质量分数       。（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

Answer

（1）硫酸（2）B（3）Fe+2Fe3+=3 Fe2+ 取待测液于试管中，滴入几滴KSCN，无明显现象，滴入双氧水或氯水，溶液变血红色，则说明含有Fe2+（4）冷却结晶（5）①92.7% ②偏小

【解析】

试题分析：（1）该实验的目的是用烧渣制备绿矾（FeSO4·7H2O），故烧渣在进行酸溶时用到的酸为硫酸。

（2）操作Ⅰ中FeS、O2和硫酸反应生成硫酸铁、单质硫和水，过程灼烧时产生的气体为SO2，A．SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，错误；B．SO2溶于水显酸性，紫色石蕊溶液变红，正确；C．SO2具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，错误；D．红色的酚酞试液呈碱性，而SO2溶于水显酸性，能使其褪色，错误，选B。

（3）滤液N为硫酸铁溶液，加入铁粉，二者反应生成硫酸亚铁，发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3 Fe2+。检验溶液Q中Fe2＋的实验方法是取待测液于试管中，滴入几滴KSCN，无明显现象，滴入双氧水或氯水，溶液变血红色，则说明含有Fe2+。

（4）操作III为从硫酸亚铁溶液中得硫酸亚铁晶体的操作，操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

（5）①滴定过程中消耗KMnO4的物质的量为0．01mol·L-1×0.040L=0.0004mol，根据反应的离子方程式：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O计算250mL溶液中含Fe2＋的物质的量为0.0004mol×5×10=0.02mol，则上述产品中FeSO4·7H2O的质量分数为(0.02mol×278g/mol)/6g×100%=92.7%；②若在配制溶液的操作中，定容时仰视刻度线定容，所配溶液的体积偏大，溶液的浓度偏小，则会使测得的产品中FeSO4·7H2O[的质量分数偏小。

考点：考查化学工艺流程分析，涉及化学实验基本操作，物质含量的测定，元素化合物知识。