Question

【題目】綠礬(FeSO4·7H2O)是治療缺鐵性貧血的特效藥。下面是以商品級純度鐵屑(含少量錫等雜質)生產綠礬的一種方法：

已知：在H2S飽和溶液中，SnS沉淀完全時溶液的pH為1.6；FeS開始沉淀時溶液的pH為3.0，沉淀完全時的pH為5.5。

(1)檢驗得到的綠礬晶體中是否含有Fe3＋的實驗操作是_________。

(2)操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是_________；通入硫化氫至飽和的目的是：①除去操作Ⅰ所得溶液中含有的Sn2＋等雜質離子；②_________。

(3)操作Ⅳ的順序依次為_________、冷卻結晶、_________。

(4)操作Ⅳ得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是：①除去晶體表面附著的硫酸等雜質；②__________。

(5)測定綠礬產品中Fe2＋含量的方法是：a.稱取2.850 g綠礬產品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b.量取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中；c.用硫酸酸化的0.010 00 mol/L KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00 mL(滴定時KMnO4溶液只與Fe2＋發生反應)。

①計算上述樣品中FeSO4·7H2O的質量分數為_________(保留4位有效數字)。

②若用上述方法測定的樣品中FeSO4·7H2O的質量分數偏低(測定過程中產生的誤差可忽略)，其可能原因有__________。

Answer 1

【答案】 取少量晶體溶于水，滴加KSCN溶液，若不出現血紅色，表明不含有Fe3＋，反之則含有Fe3＋ 使Sn2＋完全變成SnS沉淀，而Fe2＋不沉淀 防止Fe2＋氧化 蒸發濃縮 過濾(洗滌) 降低洗滌過程中FeSO4·7H2O的損耗 97.54% 樣品中存在少量的雜質(如H2O、H2SO4等)或樣品部分被氧化

【解析】(1)檢驗得到的綠礬晶體中是否含有Fe3＋的實驗操作是： 取少量晶體溶于水，滴加KSCN溶液，若不出現血紅色，表明不含有Fe3＋，反之則含有Fe3＋ ；（2）已知：在H2S飽和溶液中，SnS沉淀完全時溶液的pH為1.6；FeS開始沉淀時溶液的pH為3.0，沉淀完全時的pH為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時，Sn2＋完全沉淀，亞鐵離子不沉淀，通入硫化氫至飽和的目的是：硫化氫具有強還原性，可以防止亞鐵離子被氧化；(3)操作Ⅳ的順序依次為：溶液中得到晶體，需要對溶液進行加熱蒸發濃縮，結晶析出，過濾洗滌等，所以操作IV的順序依次為：蒸發、結晶、過濾、洗滌；（4）冰水溫度低，物質溶解度減小，可以洗去沉淀表面的雜質離子，避免綠礬溶解帶來的損失，降低洗滌過程中FeSO4·7H2O的損耗；（5）①反應方程式減小計算：

5Fe2＋ + MnO4－+8H＋═5Fe3＋+Mn2＋+4H2O

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n（Fe2＋） 0.01000mol·L－1×0.0200L

n（Fe2＋）=0.001mol；

則250mL溶液中含Fe2＋=0.001mol×250/25=0.01mol；

n（FeSO4·7H2O）=0.01mol，m(FeSO4·7H2O)=0.01mol×278g·mol－1=2.78g；

質量分數ω(FeSO4·7H2O)=2.78g/2.85g×100%=97.54%；

②用上述方法測定的樣品中FeSO4·7H2O的質量分數偏低（測定過程中產生的誤差可忽略），其可能原因是洗滌不徹底，樣品中存在少量的雜質(如H2O、H2SO4等)、亞鐵離子被空氣中的氧氣部分氧化，答案：樣品中存在少量的雜質(如H2O、H2SO4等)或樣品部分被氧化。