Question

【題目】醫療上綠礬（FeSO47H2O）是治療缺鐵性貧血的特效藥。某化學興趣小組對綠礬進行了如下的探究：

Ⅰ．【制備產品】該小組由廢鐵屑（含少量油污、氧化銅、氧化鐵等雜質），用如圖所示裝置制備FeSO47H2O晶體，步驟如下：

（1）預處理：先將廢鐵屑加入到飽和Na2CO3溶液中洗滌，目的是_________________，然后將廢鐵屑用水洗滌2～3遍。

（2）將洗滌后的廢鐵屑加入到圓底燒瓶中。加稀硫酸進行反應前要持續通入N2，通入N2的作用是____________________。

（3）加入足量稀硫酸，控制溫度50℃～80℃之間，充分反應后，圓底燒瓶中剩余的固體為_________。

（4）獲取產品：先向步驟（3）中反應后的混合物中加入少許蒸餾水，趁熱過濾。將濾液____________，濾出晶體，用少量冰水洗滌2～3次，再用濾紙將晶體吸干，密閉保存產品。

Ⅱ．【測定FeSO47H2O含量】

（1）稱取上述樣品10.0g，溶于適量的稀硫酸中，配成100mL溶液，需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、量筒外，還需要的儀器有（填儀器名稱）___________、_____________。

（2）用移液管準確移取25.00mL該液體于錐形瓶中，用0.1000mol/LKMnO4標準溶液滴定，則滴定終點的判斷方法是__________________________________。

（3）用同樣的方法滴定3次，平均消耗10.00mL標準液，該樣品中FeSO47H2O的質量分數為_________。（已知Mr（FeSO47H2O）=278）。

（4）若測量結果偏小，可能是在用標準溶液滴定時由下列___（填序號）操作導致。

A．錐形瓶蒸餾水洗后未干燥，也未用待測液潤洗

B．酸式滴定管未用標準液潤洗就直接用于盛裝待測液

C．滴定終點時，俯視讀數

Answer 1

【答案】 洗去鐵屑表面的油污 排盡裝置中的空氣或氧氣 Cu 冷卻結晶 100mL容量瓶 膠頭滴管 當最后一滴標準液滴入時，溶液變為紅色，且30s內不褪色 55.6% C

【解析】I .（1）飽和碳酸鈉溶液中碳酸根水解，溶液呈堿性，油脂的堿性水解較徹底，故先將廢鐵屑加入到飽和Na2CO3溶液中洗滌，目的是洗去鐵屑表面的油污。（2）Fe2+具有較強的還原性，易被空氣中的氧氣氧化，故持續通入N2的作用是排除裝置中的空氣或氧氣。（3）該實驗發生的反應為Fe2O3 + 6H+＝2Fe3+ + 3H2O、CuO + 2H+＝Cu2+ + H2O、Fe + 2H+＝Fe2+ + H2↑、Fe + 2Fe3+＝3Fe2+、Fe + Cu2+＝Fe2+ + Cu，故充分反應后，圓底燒瓶中剩余的固體為Cu。（4）從硫酸亞鐵溶液中獲得綠礬（FeSO47H2O）的操作為：先向步驟（3）中反應后的混合物中加入少許蒸餾水，趁熱過濾，冷卻結晶。

II.（1）根據一定物質的量濃度溶液配制的步驟確定所需儀器。故需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、量筒外，還需要的儀器還有膠頭滴管、100mL容量瓶。（2）高錳酸鉀溶液為紫紅色，用0.1000mol/L KMnO4標準溶液滴定硫酸亞鐵樣品溶液，則滴定終點時溶液變為紫紅色，判斷方法是當最后一滴標準液滴入時，溶液變為紅色，且30s保持不變。（3）根據反應5Fe2+ + MnO4- + 8H+＝5Fe3+ + Mn2+ +4H2O可知n(FeSO4·7H2O)＝n(Fe2+)＝5n(MnO4-)＝4×5×0.0100L×0.1000mol/L＝0.02mol，m(FeSO4·7H2O)＝0.02mol×278g/mol＝5.56g，該樣品中FeSO4·7H2O的質量分數為5.56g/10.0g×100%=55.6%。（4）A．錐形瓶蒸餾水洗后未干燥，也未用待測液潤洗，不會影響測定結果，A錯誤；B．酸式滴定管未用標準液潤洗就直接用于盛裝待測液，標準液濃度減小，消耗標準液體積增加，測定結果偏大，B錯誤；C．滴定終點時，俯視讀數，讀數偏小，測定結果偏小，C正確，答案選C。