Question

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：

查询资料，得有关物质的相关数据如表：

25 ℃时	pH[]
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

（1）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________。

（2）滤渣Ⅱ的主要成分是__________。

（3）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_____________________________。

（4）测定绿矾产品中Fe^2＋含量的方法是：a．称取2.850 g绿矾产品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b．量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；c．用硫酸酸化的0.010 00 mol·L^－1 KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00 mL。

①滴定时盛放KMnO₄溶液的仪器为__________（填仪器名称）。

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____________________。

Answer

（1）除去溶液中的Sn2＋（2分） 防止Fe2＋生成沉淀，并防止Fe2＋被氧化（2分） （2）SnS（2分）

（3）降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗（2分） （4）①酸式滴定管（2分）

②滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色（2分） ③0.975（3分）

【解析】

试题分析：（1）①硫化氢具有强还原性，可以防止亚铁离子被氧化。又因为室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9，而SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6，所以操作II中，通入硫化氢至饱和的另一个目的是除去溶液中的Sn2+；由于FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5，因此操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是防止亚铁离子生成沉淀。

（2）pH＝2时Sn2+完全沉淀，则滤渣Ⅱ的主要成分是SnS。

（3）用少量冰水洗涤除了除去晶体表面附着的硫酸等杂质外，另一个目的是降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗；

（4）①由于高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化橡胶管，从而腐蚀乳胶管，所以不能用碱式滴定管，应该用酸式滴定管。

②由于酸性高锰酸钾溶液显红色，则滴定终点的实验现象是滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色。

③用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL，则消耗高锰酸钾的物质的量＝0.01000mol/L×0.0200L＝0.0002mol，根据反应的方程式可知

5Fe2++8H++MnO4-＝5Fe3++Mn2++4H2O

5mo 1mol

n（Fe2+） 0.0002mol

计算得到n（Fe2+）＝0.001mol

则250mL溶液中含n（Fe2+）＝0.001mol×＝0.01mol

所以FeSO4•7H2O物质的量为0.01mol

质量＝0.01mol×278g/mol＝2.78g

则质量分数＝≈0.975

【考点定位】本题主要是考查硫酸亚铁晶体制备实验的方案设计与评价；氧化还原滴定的有关判断与计算等

【名师点晴】掌握实验原理是解答的关键。解答该类题应首先明确实验目的和要求，再依据化学原理、物质性质和实验设计的基本要求进行解答，确定各装置的作用。（1）明确目的原理：首先必须认真审题，明确实验的目的及要求，弄清题目有哪些有用信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。（2）选择仪器药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态，能否腐蚀仪器和其他物件，反应是否加热及温度是否控制在一定的范围内等，从而选择化学仪器和药品。（3）设计装置、步骤：根据上述实验目的和原理以及所选用的仪器和药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。我们应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而简明。（4）记录现象、数据：根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。实验所得的数据，可分为有用、有效数据，错误、无效数据，及无用、多余数据等。能从大量的实验数据中找出有用、有效、正确、合理的数据是实验数据分析处理题的一个重要能力考查点，也是近年来命题变化的一个重要方向，本题第一次结果与其它两次相差较大，为错误数据，应舍去。（5）分析、得出结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、推理等处理，得出正确结论。